数値的最適化法のアルゴリズム

Research Project

Project/Area Number	02640195
Research Category	Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	General mathematics (including Probability theory/Statistical mathematics)
Research Institution	The Institute of Statistical Mathematics
Principal Investigator	田辺國士統計数理研究所, 予測制御研究系, 教授 (50000203)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	石黒真木夫統計数理研究所, 予測制御研究系, 助教授 (10000217) 土谷隆統計数理研究所, 予測制御研究系, 助手 (00188575)
Project Period (FY)	1990
Project Status	Completed (Fiscal Year 1990)
Budget Amount *help	¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000) Fiscal Year 1990: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords	最適化 / 数値計算アルゴリズム / 微分幾何学 / ニュ-トン法 / 数理計画 / 内点法
Research Abstract	1984年にカ-マ-カ-がシンプレックス法とは全く異なる線形計画の新解法を提案してセンセ-ションを巻起こして以来、これに触発されて内点法のアプロ-チによる様々な新解法が現れている。方法論的には、最近の動向はbarrier function法の復活であると一般には考えられているが、むしろNewton法への回帰であると見る考えからこの研究を進めている。Newton法が定めるベクトル場を解析すると自然に最適化問題の微分幾何学的構造に導かれる。「LagrangeとNewtonに帰ろう」という立場から、不等式制約条件下の最適化問題にも特殊な可微分構造を導入して、従来解析的に取り扱われてきた最適化の理論を微分幾何学的立場から再構成し、それを基に新しいアルゴリズムを開発しつつある。具体的には 1.甘利氏によって提案されている「情報幾何」に射影幾何学的構造を加味した微分幾何学の構成 2.新しい微分幾何学に基づく最適化問題の双対理論の再構成 3.微分幾何学の立場からカ-マ-カ-法、伊理・今井法、山下法、Centered Newton法等の既存の解法の解析と関連性の解明 4.数値的最適化の新しいアルゴリズムの開発 5.アルゴリズムを実装化するために必要な数値線形代数等の数値計算法の研究 6.実用化にむけてのプログラムの作成、数値実験を行なっている。