計算知能を用いた多目的モデル予測制御とそのプラント運用問題への応用

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19510163
• Research Institution: Konan University
• Principal Investigator: 中山 弘隆 Konan University, 知能情報学部, 教授 (20068141)
• Keywords: モデル予測制御 / 多目的最適化 / 計算知能 / 逐次近似最適化 / サポートベクターマシン / サポートベクター回帰

Research Abstract

本研究の目的は動的および静的な数学的モデルが未知の問題に対し、できる限り少ない実験回数によってそのモデルを予測しながら最適化を行うことである。
本年度は、昨年度に引き続き手法の洗練と、その理論的裏付けを行ったが、これまでの単一目的の逐次近似最適化と異なり、より少ない実験点で多目的最適化におけるParetoフロンティアの近似精度をあげるための追加実験点の取り方に工夫した。具体的には、対話型多目的最適化手法の一つである満足化トレードオフ法を用い、与えられた希求水準に最も近いPareto解を逐次近似最適化によって求め、局所情報を与える追加サンプルとしてその近傍に1点を追加し、同時にParetoフロンティア全体の近似精度を上げるためにランキング法におけるランク関数がなるべく小さくなる点を追加する。さらにもう一つの大局情報を与える追加サンプルとして既存のサンプル点が疎な場所に1点を追加する。この方法によって、単に一つのPareto解とその近傍のフロンティアを提示するだけでなく、Paretoフロンティア全体の概観を把握することによって意思決定者のトレードオフ分析が行いやすくなるようになった。
以上の手法のコンピュータプログラムを作成し、テスト問題でその有効性を検証し、さらに実用性の観点からも検討を加えた。

Research Products

• [Journal Article] Multi-objective Model Predictive Optimization using Computational Intelligence (2008)
  • Author(s): Hirotaka Nakayama, Yeboon Yun
  • Journal Title: IFIP World Computer Congress : Artificial Intelligence in Theory and Practice, Springer Pages: 319-328
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Basic Principle of Learning by RBFN and Practical Applications to Establishment of Rainfall Critical Line for Warning and Evacuation (2008)
  • Author(s): Hirotaka Nakayama
  • Journal Title: Proc. of Symposium on Watershed Geology and Disasters in Slope Environment Pages: B-1,B-14
• [Journal Article] Meta-Modeling in Multiobjective Optimization (2008)
  • Author(s): Joshua Knowles, Hirotaka Nakayama
  • Journal Title: Multiobjective Optimization-Interactive and Evolutionary Approaches-, ed. by J. Branke, K. Deb, K. Miettinen and R. Slowinski, Springer Pages: 245-284
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Real World Applications of Multiobjective optimization (2008)
  • Author(s): T. Stewart, O. Bandte, H. Braun, N. Chakraborti, M. Ehrgott, M. Gobelt, Y. Jin, H. Nakayama, S. Poles, D. D. Stefano
  • Journal Title: Multiobjective Optimization-Interactive and Evolutionary Approaches-, ed. by J. Branke, K. Deb, K. Miettinen and R. Slowinski, Springer Pages: 285-328
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Basic Principle of Learning by RBFN and Practical Applications to Establishment of Rainfall Critical Line for Warning and Evacuation (2008)
  • Author(s): Hirotaka Nakayama
  • Organizer: Symposium on Watershed Geology and Disasters in Slope Environment
  • Place of Presentation: Taipei/Taiwan
  • Year and Date: 2008-10-29
• [Presentation] Multi-objective Model Predictive Optimization using Computational Intelligence (2008)
  • Author(s): Hirotaka Nakayama, Yeboon Yun
  • Organizer: IFIP World Computer Congress : Artificial Intelligence in Theory and Practice
  • Place of Presentation: Milano/Italy
  • Year and Date: 2008-09-08
• [Presentation] On Selection of Additional Experiments in Sequential Approximate Optimization (2008)
  • Author(s): Hirotaka Nakayama, Takuya Hirota
  • Organizer: International Conference Decision Support for Telecommunications and Information Society (DSTIS)
  • Place of Presentation: Warsaw/Poland
  • Year and Date: 2008-09-03
• [Presentation] Some Remarks on Multiobjective Optimization in Industrial Applications (2008)
  • Author(s): Hirotaka Nakayama
  • Organizer: 5th. European Congress con Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008)
  • Place of Presentation: Venice/Italy
  • Year and Date: 2008-07-01
• [Presentation] 多目的最適化におけるいくつかの話題-対話型解法, 進化型解法, メタモデリングー (2008)
  • Author(s): Hirotaka Nakayama
  • Organizer: 第52回システム制御情報学会研究発表講演会(チュートリアル)
  • Place of Presentation: 京都/日本
  • Year and Date: 2008-05-18