確率的多点探索における有望領域の絞り込み過程の数理モデリング

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K11971
• Research Institution: The University of Fukuchiyama
• Principal Investigator: 畠中 利治 福知山公立大学, 情報学部, 教授 (10252884)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 進化計算 / 粒子群最適化 / ベンチマーク問題

Outline of Annual Research Achievements

具体的な最適化問題として，ジョブショップスケジューリング問題を取り上げ，進化計算学会から提供されたベンチマーク問題に対して，ビットストリング型の遺伝的アルゴリズムと群知能（粒子群最適化）のハイブリッド化アルゴリズムを構成し，解探索性能を評価した．この問題は，他のアルゴリズムによる解法も検討されており，進化計算の研究者が集まるシンポジウムの場で性能比較が行えるという特徴がある．
性能比較においては，参加者の中位のレベルであったが，事前情報に寄らない解法としては全体の中でもよい成績であった．
群知能型のアルゴリズム単独では，探索空間内での探索点の挙動は探索モデルから類推でき，局所解の集中的な探索を行う働きで解の改善をはかっていると予想できる．一方で，ビットストリング型の遺伝的アルゴリズムは，交叉と突然変異の効果から，有望な解領域の代表点を与える働きを示すと予想できるが，目的関数値をトレースするだけでなく，高次元の探索空間における探索点の動きを，何かしらの次元縮約を行って可視化することなどから検証が必要であると考えている．
また，関数最適化のベンチマーク問題集においても，ここで示したハイブリッド型のアルゴリズムの探索性能を検証した．シミュレーション結果をまとめている段階であるが，この内容については，2024年度内に国際会議等での発表を想定している．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

所属する学部が設置4年目を迎え，学生数に応じた校務が年々増加したことや，2024年度からの大学院設置のため校務が大きな負担となった．
このため，前任校在籍時に考えた研究計画におけるエフォートを割くことに一定の困難さが生じていることが，遅れの理由である．

Strategy for Future Research Activity

大学院生の研究協力者の助けおよび学内の研究者の助けを得て，研究を推進する予定である．

Causes of Carryover

研究の進捗の遅れから，2024年度に打合せおよび成果報告のための旅費が必要となった．
また，国際会議および国内研究会への参加費が必要となった．