2020 Fiscal Year Annual Research Report
Research and Development on Multi-objective Optimization Solver based on Advanced Knowledge Representation and Reasoning Techniques
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18K11242
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
番原 睦則 名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (80290774)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宋 剛秀 神戸大学, 情報基盤センター, 准教授 (00625121)
田村 直之 神戸大学, 情報基盤センター, 教授 (60207248)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 解集合プログラミング / 多目的最適化 / 時間割問題 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，解集合プログラミング (ASP; Answer Set Programming) の適用範囲を多目的最適化問題に拡張する試みとして，ASP を基盤とした新しい多目的最適化ソルバーを実現することである．今年度の成果は以下の通りである．また，これらの研究成果の一部を，国内学会で発表した(5件，うち学生奨励賞2件)．
最適化ソルバーの拡張：系統的探索と確率的局所探索を統合的に適用する反復手法 LNPS をさらに発展させ，高速 ASP ソルバー clingo 上に実装した．国際時間割競技会のベンチマーク問題集(全21問)を用いて性能評価を行った結果，提案手法は，通常の ASP ソルバーの系統的探索と比較して，多くの問題に対してより精度の高い解を得ることができた．さらに，1問について，既知の最良値を更新することに成功した．
特長的なアプリケーションの開発：カリキュラムベース・コース時間割問題に加え，配電網問題と車両装備仕様問題について応用研究を行った．車両装備仕様問題は，与えられた車種の数，装備タイプの集合，装備オプションの集合から，装備および燃費に関する制約を満たしつつ，予想販売台数の最大化や装備オプション数の最小化など，トレードオフの関係にある複数の目的関数のもとで最適な車両装備仕様を求める多目的組合せ最適化問題の一種である．企業から提供を受けた小規模・中規模・大規模の問題集に対して実験を行った結果，小規模な問題のパレート最適解を全列挙をすることができた．
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