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2013 Fiscal Year Annual Research Report

大規模確率場における戦略獲得アルゴリズムの開発と特徴抽出

Research Project

Project/Area Number 23500017
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

向谷 博明  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70305788)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 徐 ふぁ  筑波大学, ビジネス科学研究科(系), 教授 (40253025)
KeywordsNash equilibrium / Pareto optimality / Stackelberg game / Stochastic systems / Markov jump systems / Numerical algorithm / Romania
Research Abstract

本研究では, 大規模なシステムのモデル構造の変動や様々な環境変化をマルコフジャンプ確率システムとして表現し,伊藤の確率微分方程式論によって,ナッシュ均衡戦略を求めることを目的とする. すなわち,停電等, 劇的パラメータ変動に対して頑強(ロバスト)な確率分散戦略の数値計算アルゴリズムの開発を行う. ここで, 特徴的な試みとして, 提案される確率戦略がナッシュ均衡状態だけでなく, パレート最適性も同時に満足することを明らかにする. 今まで得られた研究結果として, 提案された戦略を得るための非線形行列方程式を導出し, これらの方程式を解くための数値計算アルゴリズムの開発に成功している. 本年度は, ニュートン法による方法と凸最適化の手法に基づく二通りの方法について, 解を得るためのアルゴリズム並びに収束性の証明を完了した. また, 得られた確率分散戦略の有用性を検証するために,格好な例題としてマルチエリア電力システムを取り上げ, 数値シミュレーションを実施し,提案された理論の有用性の評価・検討を行った. その結果, 環境変化に頑強かつ安定した電力供給並びに消費コスト最小化が共に達成されることが示された. 特に, システムの構造が激変しても安定性が保証されることが確認された. 本年度は, さらに, マルチエリア電力システム以外に, 通信時間の遅延を考慮したワイヤレスネットワーク環境の等価モデルに対して, シミュレーションによって新規確率分散戦略の可用性も確認した. その結果, 通信容量の変化が起こっても, 安定性が確保される等, 当初目的である環境変化に対するロバスト性を有することが判明した. その他, ナッシュ均衡戦略やパレート最適戦略以外に, 階層戦略であるシュタッケルベルグゲームに関して,同様の特徴を持つ戦略も得ることに成功した.

  • Research Products

    (8 results)

All 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] 離散時間確率H2/H∞制御問題を解くための数値計算2014

    • Author(s)
      向谷 博明
    • Journal Title

      計測自動制御学会

      Volume: 50 Pages: 1-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamic Games for Stochastic Systems with Delay2013

    • Author(s)
      Hiroaki Mukaidani
    • Journal Title

      Asian Journal of Control

      Volume: Vol.15, No.5 Pages: 1251-1260

    • DOI

      10.1002/asjc.686

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Stackelberg Strategy for Discrete-time Stochastic System and Its Application to Weakly Coupled Systems2014

    • Author(s)
      Hiroaki Mukaidani
    • Organizer
      American Control Conference
    • Place of Presentation
      Portland, Oregon, USA
    • Year and Date
      20140604-20140606
  • [Presentation] Stackelberg Strategy for Discrete-time Stochastic System and Its Application to H2/H∞ Control2014

    • Author(s)
      Hiroaki Mukaidani
    • Organizer
      American Control Conference
    • Place of Presentation
      Portland, Oregon, USA
    • Year and Date
      20140604-20140606
  • [Presentation] H2/H∞ Control of Stochastic Systems with Multiple Decision Makers: A Stackelberg Game Approach2013

    • Author(s)
      Hiroaki Mukaidani
    • Organizer
      Conference on Decision and Control
    • Place of Presentation
      Florence, Italy
    • Year and Date
      20131210-20131213
  • [Presentation] Nonlinear Stochastic H2/H∞ Control with Multiple Decision Makers2013

    • Author(s)
      Hiroaki Mukaidani
    • Organizer
      Conference on Decision and Control
    • Place of Presentation
      Florence, Italy
    • Year and Date
      20131210-20131213
  • [Presentation] Nash Strategy for Markov Jump Stochastic Delay Systems2013

    • Author(s)
      Hiroaki Mukaidani
    • Organizer
      Conference on Decision and Control
    • Place of Presentation
      Florence, Italy
    • Year and Date
      20131210-20131213
  • [Presentation] Stackelberg Strategies for Singularly Perturbed Stochastic Systems2013

    • Author(s)
      Hiroaki Mukaidani
    • Organizer
      European Control Conference
    • Place of Presentation
      Zurich, Switzerland
    • Year and Date
      20130717-20130719

URL: 

Published: 2015-05-28  

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