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Tierra型オンボードコンピュータにおけるプログラム進化手法

Research Project

Project/Area Number 12J09376
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Intelligent informatics
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

原田 智広  電気通信大学, 情報理工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsシングルイベント効果 / 遺伝的プログラミング / Tierra / 非同期進化 / 非同期評価
Outline of Annual Research Achievements

本年度は,本研究で提案するTierra型オンボードコンピュータ(OBC)の実用化に向け,(1)進化の効率化,(2)複雑なプログラムの進化,(3)プログラムの確実な修復に取り組んだ.
(1)進化の効率化に対しては,プログラム進化を促進する新しい進化法として,アーカイブ機構を用いて優良な個体を保持し,リファレンス個体と呼ばれる優良個体との相対比較によって非同期に解を進化させる方法を探求した.PICマイコンで実行可能なアセンブリ言語プログラムの進化に提案法と従来の同期進化法を適用して比較した結果,提案法が従来法と比較して実行ステップ数の短いプログラムを生成可能であることを明らかにした.
(2)複雑なプログラムの進化に対しては,あらかじめ目的を達成可能なプログラムからの進化だけでなく,ランダムなプログラムからの進化に取り組んだ.具体的には,四則演算,三角関数,指数関数,対数関数を用いて,与えられた座標を通過する関数を生成する関数同定問題に(1)で提案した非同期進化法を適用した.従来の同期進化法,および従来の非同期進化法との比較の結果,提案法が短時間に効率的な解探索が可能であり,各プログラムの評価時間の差が大きい場合に性能が向上する可能性を示した.
(3)プログラムの確実な修復に対しては,Tierra型OBCにおいて,宇宙線によるビット反転で正常なプログラムが失われた場合に進化によって正常なプログラムに修復する遺伝的交叉法を提案した.具体的には,2つのプログラムの中で異なる命令語を交叉することで正しい命令のみを含むプログラムに修復することを目指した.PICアセンブリ言語プログラム進化の例題において,進化の過程で一時的に正常なプログラムが失われる状況で正常なプログラムを修復できるかを検証した結果,提案交叉法によって正常なプログラムが進化によって修復可能であることを明らかにした.

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Presentation (12 results) Remarks (3 results)

  • [Presentation] Asynchronously Evolving Solutions with Excessively Different Evaluation Time by Reference-based Evaluation2014

    • Author(s)
      Tomohiro Harada, Keiki Takadama
    • Organizer
      Genetic and Evolutionary Computation Conference 2014 (GECCO2014)
    • Place of Presentation
      カナダ・バンクーバー
    • Year and Date
      2014-07-12 – 2014-07-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 非同期評価に基づく遺伝的プログラミングによる機械語プログラムの進化2014

    • Author(s)
      原田智広,高玉圭樹
    • Organizer
      第7回関係論的システム科学調査研究会
    • Place of Presentation
      滋賀県大津市
    • Year and Date
      2014-07-04 – 2014-07-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Maintaining, Minimizing, and Recovering Machine Language Program through SEU in On-Board Computer2014

    • Author(s)
      Tomohiro Harada, Keiki Takadama
    • Organizer
      12th International Symposium on Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space (i-SAIRAS2014)
    • Place of Presentation
      カナダ・モントリオール
    • Year and Date
      2014-06-17 – 2014-06-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Asynchronous Evolution by Reference-based Evaluation: Tertiary Parent Selection and its Archive2014

    • Author(s)
      Tomohiro Harada, Keiki Takadama
    • Organizer
      7th European Conference on Genetic Programming (EuroGP2014)
    • Place of Presentation
      スペイン・グラナダ
    • Year and Date
      2014-04-23 – 2014-04-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 第三の親個体とそのアーカイブを用いたリファレンス評価による非同期進化2014

    • Author(s)
      原田智広
    • Organizer
      第6回進化計算研究会
    • Place of Presentation
      東京都調布市電気通信大学
    • Year and Date
      2014-03-06
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] リファレンス評価による非同期進化 : 第三の親個体とそのアーカイブ2013

    • Author(s)
      原田智広
    • Organizer
      進化計算シンポジウム2013
    • Place of Presentation
      鹿児島県霧島市霧島ホテル
    • Year and Date
      2013-12-15
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] SLIMにおける実撮影画像のクレータ検出から自己位置推定-クレータ誤検出にロバストな自己位置推定アルゴリズムの評価2013

    • Author(s)
      原田智広
    • Organizer
      第57回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      鳥取県米子市米子コンベンションセンター
    • Year and Date
      2013-10-11
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Analyzing Program Evolution in Genetic Programming using Asynchron ous Evaluation2013

    • Author(s)
      原田智広
    • Organizer
      The 12th European Conference on the Synthesis and Simulation of Living Systems (ECAL 2013)
    • Place of Presentation
      イタリア・タオルミーナ・Vila Diodoro
    • Year and Date
      2013-09-03
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Asynchronous Evaluation based Genetic Programming : Comparison of A synchronous and Synchronous Evaluation and its Application2013

    • Author(s)
      原田智広
    • Organizer
      The 16th European Conference on Genetic Programming (EuroGP 2013)
    • Place of Presentation
      オーストリア・ウイーン・Vienna University of Technology
    • Year and Date
      2013-04-03
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 非同期評価型遺伝的プログラミングによる性能向上と同期評価との比較2012

    • Author(s)
      原田智広
    • Organizer
      進化計算シンポジウム2012
    • Place of Presentation
      長野県軽井沢町ホテルマロウド軽井沢
    • Year and Date
      2012-12-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Evolving Conditional Branch Program in Tierra-based Asynchronous Genetic Programming2012

    • Author(s)
      原田智広
    • Organizer
      The 6th International Conference on Soft Computing-and Intelligent Systems, and the 13th International Symposium on Advanced InteIIIgent Systems (SCIS-ISIS2012)
    • Place of Presentation
      兵庫県神戸市神戸コンベンションセンター
    • Year and Date
      2012-11-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Computational Time Reduction of Evolutionary Spacecraft Location Estimation toward Smart Lander for Investigating Moon2012

    • Author(s)
      原田智広
    • Organizer
      The 11th International Symposium on Artificial lntelligence, Robotics and Automation on Space (i・SAIRAS2012)
    • Place of Presentation
      イタリア・トリノTorino Incontra
    • Year and Date
      2012-09-06
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks] 電気通信大学 高玉研究室

    • URL

      http://www.cas.hc.uec.ac.jp/

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.cas.hc.uec.ac.jp/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.cas.hc.uec.ac.jp/

    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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