2010 Fiscal Year Annual Research Report
マルチエージェントシステムによる船舶航路評価ツールの開発
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21700172
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| Research Institution | Hiroshima City University |
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Principal Investigator |
神尾 武司 広島市立大学, 情報科学研究科, 講師 (20316136)
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| Keywords | 多船航路決定 / 航法 / 強化学習 / マルチエージェントシステム / 先験的知識 / 船舶工学 / 海上安全 / ソフトコンピューティング |
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| Research Abstract |
本研究は知能情報学と船舶工学問の技術交流を図る試みであり,『複数船舶が競合する海域での航路を決定するために,航法(他船衝突予防のための国際規則)を組み込んだマルチエージェント強化学習システムを実装し,実用的な船舶航路評価ツールの基礎を構築する』ことを目的とする.
初年度は『航法をより能動的にシステムに取り入れることが実用的な船舶航路評価ツールの構築に不可欠である』という重要な知見を得た.そして,航法に基づく衝突状況判定に従って船舶が取り得る行動を直接制限することを提案した.ただし,この行動選択制限により航路獲得の見通しが大きく改善される可能性を見出せたものの,システムの十分な検証をするには至らなかった.
そこで当該年度は初年度に提案したシステムをいくつかの現実的な多船航路探索問題に適用し,その性能を検証した.その結果,複雑な問題設定であるほど,行動選択制限の強制力を高めることが必要になることが判明した.しかしその一方で,行動選択制限の強制力を高めすぎたために航路獲得が不可能になるケースも確認された.この問題を解決するために,提案システムによる航路獲得過程を追跡した結果,行動選択制限だけでなく衝突状況判定の解除も同時に強化しなければならないことが明らかになった.そこで衝突状況判定の解除の条件として,"衝突状況判定からの乖離"を新たに導入した.その結果,『複数船舶(10隻程度)を対象とした船舶航路決定タスクについて航法を導入したマルチエージェント強化学習システムを実現する』という交付申請書の研究計画で示した目標を十分に達成できることを膨大なシミュレーション実験により確認した.本研究を通じて,提案システムを実用的な船舶航路評価ツールとして発展させる見通しがついた.今後の課題としては,さらに大規模な多船航路探索問題への対応および海上交通アセスメントツールとしての検討が挙げられる.
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