2014 Fiscal Year Research-status Report
多目的ネットワークの統一的なパレート最適解算出方法に関する研究
| Project/Area Number |
25350456
|
|---|
| Research Institution | Chiba Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
秋葉 知昭 千葉工業大学, 社会システム科学部, 教授 (60505767)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 久志 首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (60231677)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 多目的ネットワーク / パレート最適 / アルゴリズム / 最適設計 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題はネットワーク構造で表現されるシステムの設計問題に注目し，現代社会で起こり得る複雑な意思決定・最適化をより的確に説明できる多目的ネットワークの最適化問題に注目し，a)「ネットワークの構造」と「信頼度,流量,及び距離等によるエッジとノードの性能評価基準」とパレート最適解の存在密度との関係を明らかにし，b)最短距離(最短経路)・最大流量・k 点間信頼度などを複数の目的関数とした場合のパレート最適解の統一的な算出方法を提案することで多目的ネットワークの厳密なパレート最適解算出の効率化を図り,大規模な多目的ネットワークの設計評価,及び,新たな近似解法提案への一助となる手法の確立を目的とする.
平成26年度は全点間信頼度を考慮したネットワークと多状態ネットワークにおける③エッジ・ノードの優先順位を決定する評価関数の提案を踏まえたパレート解導出に有効な探索領域制限方法をより深く考察し，エッジの持つ目的関数値（コスト）パラメータとパレートフロントの関係から有効な探索領域削減が可能なアイデアを提案した．この結果は，厳密解導出のみならず，メタヒューリスティック手法などを用いた準最適解導出に有効であると予測されている．加えて，④多目的ネットワークの最短経路・最大流探索アルゴリズムを再考した結果を踏まえ，新たな探索領域制限方法の提案及び有効性を評価した．これらの結果を踏まえ，多状態ネットワークにおける⑥最短経路・最大流算出問題の有効な解の探索空間の制限方法について，主に最短経路問題の厳密解導出の効率化が可能となった．また② k 点間信頼度算出方法をはじめとするネットワークの信頼度算出方法の効率化を検討した過程で，ネットワークの特別な場合である３次元連結型システムの信頼度算出方法の効率化を図る方法を提案した．この成果を論文1本，海外発表3件，国内発表6件にまとめた．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度の成果を踏まえ，平成26年度は③エッジ・ノードの優先順位を決定する評価関数の提案を踏まえたパレート解導出に有効な探索領域制限方法のアイデアを整理し，エッジの持つ目的関数値（コスト）パラメータとパレートフロントの関係から有効な探索領域削減が可能なアイデアについて，国内外で７件の報告を行った．また，多状態ネットワークにおける⑥最短経路の有効な解の探索空間の制限方法について，厳密解導出の効率化をはかる新たな提案を論文として１件報告した．
これまでに取り組めなかった② k 点間信頼度算出方法をはじめとするネットワークの信頼度算出方法の効率化と⑤ k 点間信頼度を考慮した場合の有効な解の探索空間の制限方法の提案については，多状態ネットワークへの適用を考察し，適用範囲の広い効率化をはかるために基礎アイデアの構築を進めている．
以上の通り，本年度は研究計画に基づき概ね計画通りに進行していると考える．
|
| Strategy for Future Research Activity |
まず，② k 点間信頼度算出方法をはじめとするネットワークの信頼度算出方法の効率化と，⑤ k 点間信頼度を考慮した場合の有効な解の探索空間の制限方法の提案について，多状態ネットワークへの適用を踏まえた効率化を提案する．
次に多状態ネットワークにおける⑥最短経路・最大流算出問題の有効な解の探索空間の制限方法について，主に最短経路問題への効率化提案を進めることで，⑦ k 点間を連結する多目的ネットワークの最短経路・最大流算出問題への拡張をはかる．
最後に，ここまでの全ての成果を統合するアイデアを整理することで，最終年度として⑧多目的ネットワークのパレート最適解のための統一的な算出方法の提案を行う．
なお，①国内外の文献調査は，異なる分野における類似の研究調査に幅を広げ，最終年度も継続する．
|
| Causes of Carryover |
演算処理とデータ整理のために導入したワークステーションが予定より安価であったこと，及び，資料作成用プリンタが早急には必要とならず，また機種の再検討を行い未発注となったため，物品費に差額があった．また，参加した国際会議の一件が日本国内での開催となったため，前年度繰越を含めた総額から見て当初予定より減じられた．
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
資料作成用プリンタは最終年度末の成果整理を踏まえて平成27年度初旬に発注予定である．
旅費及びその他経費については最終年度に発表機会と論文発表を増やす予定があるので，次年度使用額を加えて執行を予定する．
|
