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2019 Fiscal Year Annual Research Report

2次元格子システムに対する部品の近接性を考慮した信頼性評価方法の開発

Research Project

Project/Area Number 18J12465
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

中村 太信  首都大学東京, システムデザイン研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Keywordsシステム / システム信頼度 / アルゴリズム / 最適設計
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は,信頼性を考慮した2次元格子システムの最適設計を行った.具体的には,主に寿命の観点から2次元格子システムを比較し,長寿命を保証するシステムパラメータを特定することで,最適なシステム構造を決定する問題(最適構造問題)と,システム信頼度が最大となる部品の配置を求める問題(最適配置問題)に取り組んだ.
2019年度は,2018年度に引き続き,システム比較に必要となるsignatureの効率的な算出方法の提案を行った.2018年度の時点でアルゴリズム開発は完了していたものの,Da他(2018)によりsignature算出のアルゴリズムが提案されたため,性能比較のための数値実験を実施した.その結果,提案アルゴリズムは既存手法と比べて良い性能であることを確認し,その有用性を示した.現在,研究成果をまとめ直し,査読付き英文論文誌への投稿準備を進めている.また,前年度に行った最適配置問題の求解アルゴリズムに関する研究成果はIEEE Transactions on Reliabilityに本年度採択された.
本研究課題では,上記のように,効率的なsignature算出方法と最適配置導出アルゴリズムの開発を行い,信頼性を考慮した2次元格子システムの最適設計を実現しうる研究成果を得た.これらの成果は,2次元格子システムとして表現される実システムの最適設計への利用が期待され,実問題に対応することが可能となった.一方で,本研究課題では,“最適構造問題”と“最適配置問題”の関係を定量的に明らかにするには至らなかったため,これらの関係を明確にし,統括的なシステム最適設計を行うことが今後の課題となっている.

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results)

  • [Journal Article] Reliability of a toroidal connected-(r,s)-out-of-(m,n):F lattice system2020

    • Author(s)
      Nakamura Taishin、Yamamoto Hisashi、Akiba Tomoaki
    • Journal Title

      Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part O: Journal of Risk and Reliability

      Volume: - Pages: 1~10

    • DOI

      https://doi.org/10.1177/1748006X19893533

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Algorithm for Solving Optimal Arrangement Problem in Connected-$(r,s)$-out-of-$(m,n)$:F Lattice System2019

    • Author(s)
      Nakamura Taishin、Yamamoto Hisashi
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Reliability

      Volume: - Pages: 1~13

    • DOI

      10.1109/TR.2019.2925142

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Optimization Problems for Consecutive-k-out-of-n:G System Consisting of Number of Failed Components2019

    • Author(s)
      Lei Zhou, Hisashi Yamamoto, Taishin Nakamura, and Xiao Xiao
    • Organizer
      Proceedings of the 3rd International Symposium on Stochastic Models in Reliability Engineering, Life Sciences and Operations Management (SMRLO 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Recursive Algorithm for the Reliability of the Toroidal Connected-(r,s)-out-of-(m,n):F Lattice System2019

    • Author(s)
      Taishin Nakamura, and Hisashi Yamamoto
    • Organizer
      Proceedings of the 3rd International Symposium on Stochastic Models in Reliability Engineering, Life Sciences and Operations Management (SMRLO 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Optimization Problems for Consecutive-k-out-of-n:G System Considering Number of Failed Components2019

    • Author(s)
      Lei Zhou, Hisashi Yamamoto, Taishin Nakamura, and Xiao Xiao
    • Organizer
      Proceedings of the 11th International Conference on Mathematical Methods in Reliability (MMR 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] On the Optimal Arrangement of Multi-State Consecutive-k-out-of-5:F System2019

    • Author(s)
      Taishin Nakamura, Ken Kudo, Hisashi Yamamoto, and Tomoaki Akiba
    • Organizer
      Proceedings of the 11th International Conference on Mathematical Methods in Reliability (MMR 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Number of Failed Components in a Consecutive-k-out-of-n:G System2019

    • Author(s)
      Lei Zhou, Taishin Nakamura, Hisashi Yamamoto, and Xiao Xiao
    • Organizer
      Proceedings of the 20th Asia Pacific Industrial Engineering and Management Systems (APIEMS 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Approximate Value Using Limit Theorem for Connected-(r,s)-out-of-(m,n):F Lattice System2019

    • Author(s)
      Koki Yamada, Taishin Nakamura, Hisashi Yamamoto, and Xiao Xiao
    • Organizer
      Proceedings of the 20th Asia Pacific Industrial Engineering and Management Systems (APIEMS 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Algorithm for the Component Assignment Problem in Redundant Consecutive-k-out-of-n:F Systems2019

    • Author(s)
      Taishin Nakamura, Hisashi Yamamoto, Tomoaki Akiba, and Koji Shingyochi
    • Organizer
      Proceedings of the 20th Asia Pacific Industrial Engineering and Management Systems (APIEMS 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Maintenance policies for consecutive-2-out-of-n: G System with a random number of components2019

    • Author(s)
      Lei Zhou, Hisashi Yamamoto, Taishin Nakamura, and Xiao Xiao
    • Organizer
      The 18th Japan-China Workshop on Industrial Engineering and ICT
  • [Presentation] Optimization Problems for Consecutive-k-out-of-n:G System2019

    • Author(s)
      Lei Zhou, Hisashi Yamamoto, Taishin Nakamura, and Xiao Xiao
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告(信学技報)信頼性
  • [Presentation] Efficient Method for Computing the Reliability of the Toroidal Connected-(r,s)-out-of-(m,n):F Lattice System2019

    • Author(s)
      Taishin Nakamura, Hisashi Yamamoto, and Tomoaki Akiba
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告(信学技報)信頼性
  • [Presentation] Connected-(r,s)-out-of-(m,n):Fシステムの極限定理2019

    • Author(s)
      山田紘希,中村太信,山本久志,周蕾,肖霄
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告(信学技報)信頼性
  • [Presentation] 信頼度制約付き分割ネットワークシステムの設計に関する研究2019

    • Author(s)
      村島慶洋,山本久志,中村太信,肖霄
    • Organizer
      第10回横幹連合コンファレンス

URL: 

Published: 2021-01-27  

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