2015 Fiscal Year Research-status Report
ロバストパラメータ設計における技術方法論の開発と大規模コンピュータ実験への応用
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26350445
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
河村 敏彦 島根大学, 医学部, 准教授 (70435494)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 品質管理 / ロバストパラメータ設計 / 統計科学 / 実験計画法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，技術開発・製品開発に必要とされる実験計画法の方法論に関する研究を行った。製品開発の初期段階では，多くの制御因子を同時に取り上げる。しかし，その一方で因子や水準数が増えれば，実験回数も増してしまう。そこで，推定精度を落とさずに，その回数を減らす効率的な方法の1つとして知られているのが直交表実験である。これは，技術的に応答曲面の関数形を推論し，その最適条件を探索するという，コンピュータ実験実験の簡便的なものとして用いられてきた。近年，CAE などのシミュレーション実験に基づく技術開発が盛んになってきている。この種の数値実験では，繰り返し誤差はなく，実実験に比べ制御因子の水準幅を大きくすることができる。その一方で，応答曲面の形状が実実験に比べ複雑なものになる傾向がある。コンピュータ実験計画は大規模な決定論的データに対して，Box流の応答曲面モデルだけでなく，Gauss過程モデルなど高次のモデルを構築するのに大変有効である。このときシステムにおける変数間の関数関係がシミュレートできるため，ここでは，その実行可能領域でシステムの挙動を近似モデルで予測し，可視化・最適化することが目的となる。コンピュータ実験では，システム内の変数間に存在する複雑な関係をシミュレートするため，複雑なモデルになることがある。このとき，単純なBox流の応答曲面モデルではなく，Gauss過程モデルによるモデリングが有効な場合もある。本研究では，コンピュータ実験計画の1つである一様計画に基づき，システムの挙動を予測する近似モデルを構築し，そこから最適化までの方法論の研究を行った。
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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
コンピュータ実験計画は，物理法則やシミュレーションなどの決定論的なデータに対して，近似モデルをあてはめる場合に有効である。コンピュータ実験では，システム内の変数間に存在する複雑な関係をシミュレートするため，複雑なモデルになることがある。このような場合には，単純なBox流の応答曲面モデルではなく，Gauss過程モデルによるモデリングが有効である。本研究では，コンピュータ実験計画の1つである一様計画に基づき，システムの挙動を予測する近似モデルを構築した上で最適化までの方法論を体系化を行った。さらに，一様計画に基づく誤差因子がある場合の応答曲面法およびコンピュータ実験に基づくロバスト設計の有効性の検証を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題の今後の推進方策については、大規模コンピュータ実験に対する応答曲面法およびロバストパラメータ設計に関する方法論を整理し、これまでの研究成果を単行本などにまとめていく予定である。
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| Causes of Carryover |
本年度は、年度途中に研究と関連する単行本を依頼され、その準備のため予定した学会発表ができなかったためである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度は、報告書の作成や啓発のための活動費にあてる予定である。
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Research Products
(2 results)
