2023 Fiscal Year Research-status Report
Development and Evaluation of Robust Collaborative Metaheuristics for Very Hard Constraint Satisfaction Problems
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21K12016
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| Research Institution | Takushoku University |
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Principal Investigator |
水野 一徳 拓殖大学, 工学部, 教授 (20439524)
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2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 制約充足問題 / メタヒューリスティクス / 群知能 / 進化計算 / スケジューリング / 画像生成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度実施した主な研究実績としては，前年度に引き続き，(1)本研究課題の制約充足問題を効率よく解決することができる協調型解探索アルゴリズムの改良と評価実験，(2)制約充足の応用としてのスケジューリング問題への適用と実装，(3)パターン処理応用として，協調型アルゴリズムによる画像（テクスチャ）生成の検討と実装，などがあげられる．
(1)については，群知能の１つであるアリコロニー最適化(ACO）に基づく解決アルゴリズムに対して，これまで開発してきたアルゴリズムの評価実験やさらなる改良に対する検討を行なった．これについて，国内学会発表２件を行い，国際会議発表に向けての実験や論文投稿を行なった．
(2)については，スケジューリング問題として，個別指導塾の勤務シフト作成問題を解決するシステムの開発を行ない，前年度まで開発した部分に加え，ユーザとシステムが対話的にシフトを調整するインタフェースの検討および実装や，勤務者（講師）の負荷バランスを調整する制約の検討を行なった．これについては，国内学会発表4件を行なった．
(3)については，エージェント同士が協調しながら問題解決を進めるアルゴリズムを用いて，ランダム性をもちつつも背景画像に溶け込む複雑な画像（テクスチャ）を生成する方式についての実装や評価実験等を行なった．これについては，国内学会発表2件を行なった．
今後，これらのさらなる拡張や学術論文や国際会議等での投稿や発表を準備している．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実績に記載の通り，本研究課題の主要な課題である，制約充足問題の効率的解決のための頑健な協調型アルゴリズムの開発と評価を行えており，概ね良好な結果が得られている．評価実験等に想定したよりも少し時間がかかってしまったが，予定していた国際会議への投稿することができた（次年度発表予定）．加えて，スケジューリング問題やパターン処理への応用システム開発なども順調に進展していると考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，まず，これまで開発してきた解決アルゴリズムに対して，国際会議等の学会で発表することを中心に進めていく．それらを通して，さらなる拡張部分の検討や評価実験を行なっていく予定である．
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| Causes of Carryover |
当初投稿を予定していた国際会議が，実験等に想定していたよりも時間がかかり，投稿を取りやめたため，参加費や出張旅費として考えていた予算が残額として残った．現在，次年度開催の別の国際会議に投稿済みであるため，まずはその参加費や出張旅費として使用することを考えている．また，翌年度の評価実験等に必要なストレージ機器や，その結果を踏まえて別の学会発表のための出張旅費等に使用することも検討している．
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