2023 Fiscal Year Research-status Report
Development and evaluation of stochastic models for condition-based maintenance with multiple observation procedures
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20K04989
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
田村 信幸 法政大学, 理工学部, 准教授 (00349226)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 単調方策 / POMDPモデル / テプレッツ行列 / 特殊な確率順序 / ウィーナー過程 / IG過程 / 保証 / 複数ユニット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
まず昨年度取り組んでいた複数の不完全な修理を選択可能なマルコフ的劣化システムの最適保全方策に関する研究を成果としてまとめ，学術雑誌に掲載することができた．ここで得られた研究成果を用いることで別の問題の解決が可能であり，その結果は本研究課題にも繋がるため，非常に意義のある論文であると言える．
次に問題の難しさ故，方向性を少し変更するという目的で前年度から取り組み始めた稼働環境が確率的に変化するマルコフ的劣化システムに関する研究を引き続き進めた．こちらは今までの問題設定に誤りがあったため，これを修正した結果を国内学会で発表した．結局問題を修正しただけなのでそれ以前から進捗がないことになるが，その一方で難しさとしてネックとなっていた特殊な確率順序とテプレッツ行列に関する問題は解決されたため，現在はさらなる拡張を試みた上で研究を継続している．
さらに現在用いているアプローチでは数値計算による定量的な評価が難しくなるという問題にも直面したため，再生関数の近似に関する研究にも新たに取り組み，そこで得られた研究成果を国内の学会で発表することができた．しかし，既存の方法をこれまでと異なる問題に適用し，数値実験を通して考察したという段階であり，現状の研究課題の中で適用可能かまだ不透明な面が残っている．
最後に，現在取り組んでいるモデルは離散状態の確率過程で表現しているが，今後の更なる研究の発展のためには連続状態の確率過程を導入することが不可欠であるという理由から新たに二つの研究に取り組んだ．一方はシステムを構成するユニット数をこれまでの1個から2個へ拡張し，かつ故障メカニズムを表すための新たな確率モデルを構築した．もう一方の研究では，これまで考慮していなかった保証期間の概念を導入したモデルを構築し，理論的及び数値的に意味のある結果を得ることができた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
前年度の目標は概ね達成できたものの，それ以前の遅れは取り戻せていない．また，これまでとは異なる解析方法として注目した再生関数の近似法については当初期待したほどの結果が得られない可能性があるとの判断に至ったため，さらに別のアプローチに取り組み始めたことも遅れを取り戻すことができなかったことに影響している．しかし，今後の問題解決に繋がる結果が得られた研究が論文として掲載されたため，全く先が見えていないというわけではないと推察している．
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| Strategy for Future Research Activity |
2年前に直面した問題については前年度の研究により解決の方向性を見出すことができたため，研究を継続することで少なくとも国際学会で発表可能な成果は得ることができると考えている．また，同じく前年度掲載された論文で得られた結果を用いることで，本研究課題のキーワードである「複数の観測方法の選択」が可能な状況の中で現れる問題と関係する問題を解決することが可能と推察している．こちらは順調に研究が進めば研究成果を論文としてまとめることができると考えている．最後に，更なる研究の発展を目的に取り組みを開始した二つの研究の内の一つについては，先行研究とは異なる構造のコントロールリミットポリシーが得られることを理論的に示している．ただし，理論的な考察がまだ不十分であるため，この問題の解決の程度によっては国際学会での発表だけでなく論文として掲載できる可能性もあると予想している．
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| Causes of Carryover |
学内業務の関係で当初予定していた二件の国際会議への参加を見送った．これにより参加費と旅費の支出がなくなり，また，英語で論文を執筆したときに利用する英文校正を依頼することもなくなった．これらの理由により支出が減った．
2024年度は，現在までの研究の進捗状況を踏まえると国際会議での発表が可能であるため，それに伴う参加費と旅費（宿泊費と交通費）に予算を使用する．ただし，航空運賃の高騰と円安により参加費が実質上昇していること，さらには学内業務との兼ね合いもあるため，場合によってはオンラインによる参加とするかどうかを今後検討する．また，2023年度に得られた研究成果について，論文投稿に伴う英文校正のためにも予算を使用する予定である．
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