設計の数理と物理を繋ぐ階層モデルベースのベイズ最適化による設計工学の変革型支援

2022 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 22H00184
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 18:Mechanics of materials, production engineering, design engineering, and related fields
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 下山 幸治 九州大学, 工学研究院, 教授 (80447185)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山崎 渉 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (50598696) ; 小木曽 望 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (70295715)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2026-03-31

Summary of the Research Project

近似誤差を加味した「ガウス過程」代替モデルについて、設計の「数理」と「物理」を繋ぐ新たなモデルを構築し、非線形物理法則に忠実な「ベイズ最適化」を行う研究である。高忠実度と低忠実度のデータから構築される2種類の「ガウス過程」代替モデルを階層化することによって、高精度と低コストを実現しようとしている。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

物理的に妥当な解を取得するのに必要となる解析コストは、設計などのCAE応用の障壁となっている。既存の解データを学習することで、任意の入力条件に対する出力解の応答を代替するモデルを使った設計が進められているが、それらに最適化、不確かさ定量化などの考えを組み込んだ設計法の構築を目指している。最適化問題の論理構造の物理モデルベースでの説明が設計者の理解・意思決定支援への貢献に結びつくことが期待される。