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2022 Fiscal Year Annual Research Report

仮想ノードを考慮した静的・動的ネットワーク型システムの統一的評価方法に関する研究

Research Project

Project/Area Number 20K04964
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

山本 久志  東京都立大学, システムデザイン研究科, 客員教授 (60231677)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 肖 霄  東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (30707477)
秋葉 知昭  千葉工業大学, 社会システム科学部, 教授 (60505767)
新行内 康慈  十文字学園女子大学, 社会情報デザイン学部, 教授 (90267774)
中村 太信  東海大学, 情報理工学部, 特任助教 (50880720)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywordsネットワーク型システム / consecutive k-system / 信頼度 / 最適構成 / 最適配置
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は、静的及び動的ネットワークシステムの統一的評価項目導出方法の提案を目的としている。そのために、評価項目として信頼度に注目し、一般ネットワークシステムより、容易に“似た構造を有する部分ネットワーク”を考えることが可能であるconsecutive k-systemに関する研究を主に進めた。本年度は、下記の全体期間の成果の内、主に統一理論について議論した。
システム信頼度については1)再帰方程式による信頼度算出方法について再調査し、システムに依存しない統一的な解法を提案したこと、2) connected-(r,s)-out-of-(m, n):F lattice systemに対して、従来より広範囲な条件で成立する極限定理を導出したことが主に挙げられる。コンポーネント最適配置問題についても、本研究では、従来の方法を統一した解法を提案した。解法のベースである最適配置必要条件については、新たにLinear connected-(1,2)-or-(2,1)-out-of-(2,n):F Systemの最適配置の必要条件を理論的に証明した。構築コスト制限下で最大のシステム信頼度を有するネットワーク構成を求める問題では、似た構造となる部分システムを仮想ノードとみなし再帰的な考えを基に解法を提案した。仮想ノードとみなす方法は、時間的に大きな変化がないネットワークシステムの信頼度を求める場合にも有効であることが示唆される。他に、最適な状態監視保全政策を導くためにconsecutive-k-out-of-n: G systemを対象に、故障コンポーネント個数の分布を導出、生産管理モデルである生産座席モデルや多期間サイクルモデルについても、再帰的な考えを応用し生産ラインの最適化問題解法を提案した。
そして、上記の研究成果を論文6本、学会発表9件(内、国際4件)にまとめた。

  • Research Products

    (15 results)

All 2023 2022

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] The optimal design of consecutive-k systems2022

    • Author(s)
      H. Yamamoto, T. Nakamura, T. Akiba and L. Zhou
    • Journal Title

      Reliability and Maintenance Modeling with Optimization: Advances and Applications

      Volume: - Pages: 943-951

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Number of Failed Components in Consecutive-k-out-of-n:G Systems and Their Applications in Optimization Problems2022

    • Author(s)
      ZHOU Lei、YAMAMOTO Hisashi
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      Volume: E105.A Pages: 943~951

    • DOI

      10.1587/transfun.2021EAP1042

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Birnbaum importance-based simulated annealing algorithm for solving the component assignment problem of linear connected-(r,s)-out-of-(m,n):F lattice systems2022

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

      International Journal of System Assurance Engineering and Management

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s13198-022-01848-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Algorithm for Computing the System Signatures of Linear and Circular Connected-(1,2)-or-(2,1)-out-of-(m,n):F Lattice Systems2022

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

      International Journal of Reliability, Quality and Safety Engineering

      Volume: 29 Pages: 329-338

    • DOI

      10.1142/S0218539321410072

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ant Colony Optimization Algorithm with Three Types of Pheromones for the Component Assignment Problem in Linear Consecutive-k-out-of-n:F Systems2022

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

      Predictive Analytics in System Reliability

      Volume: - Pages: 81~96

    • DOI

      10.1007/978-3-031-05347-4_6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation methods for the reliability of a Linear Connected-(1,2)-or-(2,1)-out-of-(m,n):F Lattice System2022

    • Author(s)
      Taishin Nakamura, Hisashi Yamamoto, Takashi Shinzato, and Tomoaki Akiba
    • Journal Title

      Intelligent Engineering and Management for Industry 4.0

      Volume: - Pages: 45-55

    • DOI

      10.1007/978-3-030-94683-8

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Optimal Assignment Problem in Consecutive-k Systems2023

    • Author(s)
      Hisashi Yamamoto
    • Organizer
      Pusan University department of IE
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Periodic inspection policy for a consecutive-k-out-of-n: G system2022

    • Author(s)
      L. Zhou and H. Yamamoto
    • Organizer
      the 27th ISSAT International Conference on Reliability and Quality in Design
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Inspection Model for a Linear Consecutive-k-out-of-n: G System2022

    • Author(s)
      周 蕾,山本 久志
    • Organizer
      電子情報通信学会 信頼性研究会
  • [Presentation] 衝撃を考慮した連続型 k-システムの信頼性評価について2022

    • Author(s)
      周 蕾,山本 久志
    • Organizer
      RIMS 共同研究(公開型)確率的環境下での数理的意思決定とその周辺
  • [Presentation] Reliability Evaluation of Multi-State Linear Consecutive-k Systems2022

    • Author(s)
      周 蕾,山本 久志
    • Organizer
      日本オペレーションズリサーチ学会2023春季研究発表会
  • [Presentation] リセット多期間制約サイクルモデルにおける作業者配置の最適化 ―2つの直列ラインを同時に考慮する場合―2022

    • Author(s)
      Xiaowen Zhao,孫 晶,山本 久志
    • Organizer
      日本経営工学会2022年春季大会
  • [Presentation] Workers Assignment Optimization in Parallel Production Line when Number of Processes in Each Line is Different2022

    • Author(s)
      Xiaowen Zhao, Jing Sun, Hisashi Yamamoto
    • Organizer
      The 6th World Conference on Production and Operations Management P&OM 2022
  • [Presentation] InQross システムを用いて並列型リセット多期間制約サイクルモデルの数値考察の検討2022

    • Author(s)
      Xiaowen Zhao,孫 晶,山本 久志
    • Organizer
      日本経営工学会2022年秋季大会
  • [Presentation] The Studies on Consecutive-k Systems2022

    • Author(s)
      Hisashi Yamamoto
    • Organizer
      2022 Asia Pacific International Symposium on Advanced Reliability and Maintenance Modeling
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

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