2013 Fiscal Year Research-status Report
大規模分散共有資源の最適化に向けた協調問題解決アルゴリズムの高度化
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25330257
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
松井 俊浩 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60437093)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | マルチエージェントシステム / 分散協調問題解決 / 分散制約最適化 / 資源割り当て |
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| Research Abstract |
本研究では，大規模分散システムにおける，共有資源の高度な最適化を目標として，分散協調問題解決の基礎技術を発展させるための課題に取り組んでいる．人工知能分野における基本問題である分散制約最適化問題を基礎として，従来よりも複雑な構造や目的を持つ，分散共有資源にかかわる分散最適化問題の分析，それらに共通の汎用的な定式化，および解法の開発を目的としている．
本年度においては，大規模資源供給網上の分散資源割当てのための問題のモデル化および，階層構造と近似的手法にもとづく解法を中心として検討を進めた．
電力スマートグリッドを動機付けとする資源供給網を分散協調型のクラスタリングアルゴリズムにより階層的に分割し，クラスタ木上で解探索を適用することにより資源の割り当てを決定する手法を提案した．これにより，従来解法の適用が困難な問題においても比較的高い程度で実行可能解を得ることができた．
また，分散制約最適化問題の二種類の近似解法を統合し，エージェント近傍の部分問題における局所探索と，大域的な情報の収集を伴う動的計画法を併用することにより，解の精度を向上する手法を提案した．
次年度に計画されている課題に向けた基本的な取り組みとして，連続変量を持つ資源割り当て問題のための分散最適化手法について検討した．通信ネットワーク上で連続変量を持つ通信帯域を送信ノードに割り当てる分散資源割り当て問題を，分散制約最適化問題の部分クラスに帰着し，その解法を帰着された分散制約最適化問題に適用する手法を提案した．また，確率的山登り法に基づく分散制約最適化手法を連続変量に拡張する手法を提案した．
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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
本年度に計画されていた，大規模資源供給網上の分散資源割当てのための問題のモデル化と階層構造と近似的手法もとづく解法については，(1) 電力スマートグリッドを動機付けとする資源供給網における階層的領域分割に基づく資源割り当て手法，(2) 分散制約最適化問題の二種類の近似解法を統合した局所および大域的情報の収集を併用する最適化手法により，一定の成果が得られた．
また，次年度に計画されている課題に向けた基本的な取り組みとして，連続変量を持つ分散最適化問題への検討に着手している．
以上により，本研究の進捗状況はおおむね順調と考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は，従来の分散制約最適化手法や数値計算的解法のみでは対応できない連続変量の資源や制約条件を含む分散資源割り当て問題の解法を目指す．昨年度の基礎検討や関連研究をもとに問題のモデル化と解法の開発を目指す．連続値と離散値が混在する場合や問題特有の構造がある場合などのより複合的な問題についても検討する．
また，分散共有資源の割り当て問題における参加者の公平性などを考慮する高度な多目的最適化手法の導入について基礎検討を進める．
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Research Products
(11 results)
