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自己適合的進化計算の大規模実問題への応用

Research Project

Project/Area Number09F09264
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Sensitivity informatics/Soft computing
Research InstitutionThe University of Tokyo
Host Researcher 伊庭 斉志  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授
Foreign Research Fellow NOMAN Nasimul  東京大学, 大学院・工学系研究科, 外国人特別研究員
NOMAN N.  
Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed(Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥1,600,000 (Direct Cost : ¥1,600,000)
Fiscal Year 2011 : ¥600,000 (Direct Cost : ¥600,000)
Fiscal Year 2010 : ¥600,000 (Direct Cost : ¥600,000)
Fiscal Year 2009 : ¥400,000 (Direct Cost : ¥400,000)
Keywords遺伝的プログラミング / 遺伝的アルゴリズム / 進化計算 / ヒューマノイドロボット / 自動作曲 / 創発デザイン / EDAアルゴリズム / 対話型進化計算 / バイオインフォマティックス / 遺伝子ネットワーク
Research Abstract

本年の研究では,構築した進化計算手法の有効性を,様々なベンチマーク問題に対して空間/時間計算量を従来の遺伝的プログラミングと比較し,探索能力を解析した.この結果に基づき可能な改良を行った.さらに,バイオインフォマティックスにおける遺伝子ネットワーク推定に絞って,システムの有効性を明らかにした.
具体的には,進化論的な計算手法(遺伝的アルゴリズム,遺伝的プログラミング)を応用して,動的な遺伝子・タンパク質ネットワークの推定を試みた.さらに合成生物学における遺伝子回路合成にこの手法を応用することを考案した.その結果,発振回路やbistableスイッチ回路の合成に本手法を応用し,いくつかの興味深い回路を合成することに成功した.得られた回路の頑強性や実現可能性について議論を行い,手法の有効性を確認した.探索の結果得られたネットワークに含まれる遺伝子は比較的少なく,構造としてもシンプルであった.モデル中に含まれる全てのパラメータをランダムに設定して発振確率を調べるモンテカルロ法を用いてネットワークの頑健性を既存の発振器と比較したところ,シンプルな構造にも拘わらずより高い確率で振動することが示された.このことから合成生物学におけるシステムレベルの開発に対し進化計算手法の有用性が期待される.得られたシステムはWWW上での公開を行い,実際にWetの研究者との共同研究などにより貴重な助言を得ることができた.

Report

(3results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report

Research Products

(23results)

All 2011 2010 2009 Other

All Journal Article Presentation Book Remarks

  • [Journal Article] ε constrained differential evolution for economic dispatch with valve-point effect2011

    • Author(s)
      Nasimul Noman, Hitoshi Iba
    • Journal Title

      International Journal of Bio-inspired Computaion

      Volume : Vol.3 Pages : 346-357

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      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 確率モデルGPのための二分岐化プロトタイプ木2010

    • Author(s)
      柳瀬利彦, 長谷川禎彦, 伊庭斉志
    • Journal Title

      人工知能学会論文誌

      Volume : vol.25 Pages : 340-350

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
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  • [Journal Article] 木構造のランダムサンプリングによるGPの個体生成手法の提案と評価2010

    • Author(s)
      丹治信, 伊庭斉志
    • Journal Title

      電気学会論文誌C

      Volume : vol.130 Pages : 775-781

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      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reverse engineering gene regulatory network from microarray data using linear time-variant model2010

    • Author(s)
      Kabir, M., Noman., N., Iba, H.
    • Journal Title

      BMC Bioinformatics

      Volume : vol.11(Suppl.1)

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      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reverse engineering gene regulatory network from microarray data using liner time-variant mode2010

    • Author(s)
      Kabir, M., Noman, N., Iba, H.
    • Journal Title

      BMC Bioinformatics 11

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PCFG-LA混合モデルに基づく分布推定アルゴリズム2009

    • Author(s)
      長谷州禎彦, 伊庭斉志
    • Journal Title

      人工知能学会論文誌 24

      Pages : 80-91

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      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 確率モデルGPのための二分岐化プロトタイプ木2009

    • Author(s)
      柳瀬利彦, 長谷川禎彦, 伊庭斉志
    • Journal Title

      人工知能学会論文誌 25

      Pages : 340-350

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      2009 Annual Research Report
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  • [Presentation] Differential evolution with self adaptive local search2011

    • Author(s)
      Noman, N., Bollegala, D., Iba, H.
    • Organizer
      13th Annual Genetic and Evolutionary Computation Conference
    • Place of Presentation
      Dublin, Ireland
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  • [Presentation] An adaptive differential evolution algorithm2011

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      Nasimul Noman, Danushka Bollegala, Hitoshi Iba
    • Organizer
      IEEE Congress on Evolutionary Computation 2011
    • Place of Presentation
      New Orleans, LA, USA
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Solving dynamic economic dispatch problems using cellular differential evolution2011

    • Author(s)
      Nasimul Noman, Hitoshi Iba
    • Organizer
      IEEE Congress on Evolutionary Computation 2011
    • Place of Presentation
      New Orleans, LA, USA
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Cellular Differential Evolution Algorithm2010

    • Author(s)
      Noman, N., Iba, H.
    • Organizer
      Proc. of Australasian Conference on Artificial Intelligence 2010 (AI2010), LNAI, vol.6464
    • Place of Presentation
      オーストラリア,アデレード
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Emergence of Cooperation in a Bio-inspired Multi-agent System2010

    • Author(s)
      Ishiwata, H., Noman, N., Iba, H
    • Organizer
      Proc. of Australasian Conference on Artificial Intelligence 2010 (AI2010), LNAI, vol.6464
    • Place of Presentation
      オーストラリア,アデレード
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  • [Presentation] ConBreO : A Music Performance Rendering System using Hybrid Approach of IEC and Automated Evolution2010

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      Tanji, M., Iba, H.
    • Organizer
      Proceedings of the Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO2010)
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      アメリカ・ポートランド
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  • [Presentation] ε Constrained Differential Evolution for Economic Dispatch with Valve-point Effect2010

    • Author(s)
      Noman, A., Iba, H.
    • Organizer
      Proc. of the 14th Asia Pacific Symposium on Intelligent and Evolutionary Systems (IES2010)
    • Place of Presentation
      Miyajima, Hiroshima 宮島杜の宿
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] ε Constrained Differential Evolution for Economic Dispatch with Valve-point Effect2010

    • Author(s)
      Noman, A., Iba, H.
    • Organizer
      Proc. of the 14th Asia Pacific Symposium on Intelligent and Evolutionary Systems (IES2010)
    • Place of Presentation
      Miyajima, Hiroshima
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Evolving a Goal Selection Strategy for a Robot Tour Guide2010

    • Author(s)
      Fukunaga, A., Hiruma, H., Komiya, K., Iba, H.
    • Organizer
      Proc. of the 14th Asia Pacific Symposium on Intelligent and Evolutionary Systems (IES2010)
    • Place of Presentation
      Miyajima, Hiroshima
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Using memetic algorithms to improve portfolio performancein static and dynamic trading scenarios2009

    • Author(s)
      Aranha, C., Iba, H.
    • Organizer
      Genetic and Evolutionary Computation Conference, GECCO 2008
    • Place of Presentation
      Montreal, Quebec, canada
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      2009 Annual Research Report
  • [Book] New Frontiers in Evolutionary Algorithms : Theory and Applications2011

    • Author(s)
      Iba, H., Noman, N.
    • Total Pages
      304
    • Publisher
      World Scientific Publishing Company
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      2011 Annual Research Report
  • [Book] 金融工学と遺伝的アルゴリズム2011

    • Author(s)
      伊庭斉志
    • Total Pages
      216
    • Publisher
      オーム社
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      2011 Annual Research Report
  • [Book] Applied Genetic Programming and Machine Learning2009

    • Author(s)
      Iba, H., Paul, T.K, Hasegawa, Y.
    • Total Pages
      349
    • Publisher
      Taylor & Francis, Inc.
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      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL
      http://www.iba.t.u-tokyo.ac.jp/
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      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL
      http://www.iba.t.u-tokyo.ac.jp/
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      2010 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL
      http://www.ibo.tu-tokyo.ac.jp/
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL :

Published : 2009-04-01   Modified : 2016-04-21  

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