2019 Fiscal Year Research-status Report
多次元多状態に拡張した多目的ネットワークの統一的最適設計方法の研究
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19K04908
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| Research Institution | Chiba Institute of Technology |
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Principal Investigator |
秋葉 知昭 千葉工業大学, 社会システム科学部, 教授 (60505767)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 久志 首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (60231677)
高橋 奈津美 青山学院大学, 理工学部, 助教 (60780319)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 多目的ネットワーク / 積層ネットワーク / 多次元・多状態ネットワーク / 最適設計 / パレート最適 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題はシステムの構成要素である各エッジやノードに複数の情報が与えられ、かつ、(a) ノード間の連結が積層的（三次元形状）に表現される場合、および、(b) 各構成要素とシステムが二状態以上の複数状態に遷移することを考慮した多次元・多状態な多目的ネットワークの統一的な最適設計方法提案のために、高効率な厳密解法提案を目的とする。本研究課題では主に統一的パレート最適解導出方法提案を目指し、研究を“研究準備”と“多次元化”、“多状態化”の三段階に分割して遂行し、研究成果を整理することを3年間で計画している。
研究初年度は、今後の提案の基礎を築くために①国内外の研究の再調査を、主にグラフ理論研究において類似する研究に注目して調査した。また、②ネットワーク信頼度の効率的な算出方法の再検討として、評価関数の一つである k 点間信頼度(k>0)の計算負荷問題を解決するために、緩和問題の可能性や、メタヒューリスティクスを用いた場合の効率的解空間の検討など、より高速に k 点間信頼度を得るための高効率な算出方法を再検討した。しかし、いずれも近似解法の検討であり、厳密解法の効率化について検討を進めている段階にある。
また新しい取り組みとして、積層ネットワークの単一層を部分ネットワークと捉えた場合の、各層のパレート最適解と全体との関係、層ごとの連結関係のパレート最適解への影響に注目した議論を重ねた。この取り組みを踏まえ、本研究における次の提案となる多層化ネットワークのパレート最適解導出方法提案の礎が構築できると考えている。
なお、ネットワーク形状の限定的な場合である２次元化した 連続-k システムの最適配置問題について研究を進め、有意義な結果を得た。これらは最後の多次元・多状態の多目的ネットワークの評価方法の統一的解法提案への一助になると考える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
関連研究の再調査は今後も継続して行う課題であり遅れは無い。ネットワーク信頼度の効率的な算出方法について、近似解導出に関する考察が進んでいる。しかし、本来のネットワーク信頼度の厳密解算出方法の高速化については、計算機の能力に頼っている。そのため、多目的ネットワーク評価の多次元化と多状態化への取り組みの進捗に少し遅れを生じさせる可能性がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
多目的ネットワークの多次元化と多状態化に応じた評価指標の再定義と、多目的ネットワークの連結構造が持つ特徴の抽出を優先的に取り組む。特に後者について考察を進め、部分ネットワークのパレート最適解（厳密解）を効率よく求める解法の提案を目指す。この結果を踏まえ、多層化、および、多状態化した多目的ネットワークの評価方法の提案の礎になるパレート最適解（厳密解法ならびに近似解法）導出方法の提案を目指す。
これらの成果を踏まえ、最後の多次元・多状態の多目的ネットワークの評価方法の統一的解法提案に取り組む。
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| Causes of Carryover |
当初購入予定のノート型 PC Work Station の購入に際し、適正機種の発売が延びたこと、ならびに、参加予定の学会と国際会議が近距離での開催となったため、支出に残余が発生した。
計算環境については、2020年度の状況を見て適切なものを準備する。国際会議も社会状況を確認してから、目的に適した会議に積極的に参加する。
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