2021 Fiscal Year Research-status Report
進化計算による最適化問題セットのサイマルテニアス最適化
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19K12135
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
佐藤 寛之 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (60550978)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 進化計算 / 最適化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，複数の最適化問題を同時に最適化する進化計算の方法論を構築することを目的としている．実績として，複数の目的関数の関係性を類似度として算出し，最適化に反映させる方法論を構築し，各目的関数の景観が単峰のものから，多峰のものまでテスト問題を用意し，目的数を増加させた場合の性能を検証した．その結果，提案法は，目的関数の最適解の位置にあった類似度を出力できることを明らかにした．また，目的数が特に多い場合に，従来法より効果が高いことを明らかにした．他方，複数の目的関数の最適なトレードオフを最適化する問題において，多数のスカラー化目的関数への分解と同時最適化が最適化性能に影響を与えることが知られている．これに対し，多数のスカラー化目的関数を問題に合わせて適応的に決定する方法論と，それらを同時最適化する手段を構築した．具体的には，複数の目的関数間の最適なトレードオフを応答局面法で推定することで，実際に解が得られていない領域にスカラー化目的関数を配置したときの効果を見積もる．これを最適化中に繰り返し，動的に多数のスカラー化目的関数が変化する問題について，これらを同時に最適化する方法論を構築した．また，離散最適化問題に注目し，一つひとつの目的関数の景観をネットワークで表現し，類似性を定量的に表現する方法論を構築した．その結果，人工的にパラメータで指定した問題の類似度を表現できることを明らかにした．さらに，複数の目的を最適化する応用研究として，ビルの運用制御最適化や在庫最適化にも取り組んだ．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初計画は，2021年度までに課題を修了する予定だった．当初計画の研究項目１－３，５については，計画の変更はあったが，目指した方向について成果が得られた．研究項目４の問題類似関係の可視化法に関する検討について，基礎的な方法はできているが，この研究項目に関する発表ができていないため，これについて，2022年度に取り組む予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画の研究項目４：問題類似関係の可視化法について，論文発表する．また，当初計画にはなかったが，これまでの研究において，離散最適化問題においても，計画のアイディアを利用できることが示唆されたため，本研究を学術的に発展させるため，離散最適化のための方法論の構築にも取り組む予定である．
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| Causes of Carryover |
主として，当初計画で計上した国際会議や国内学会で研究成果を発信するための旅費が，オンライン開催で不要になったこと，これまでに購入した機材で研究できたことが理由である．次年度，開催される国際会議や国内学会において利用することと，問題類似関係の可視化法のための計算機を調達して利用する計画である．
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