対話型進化計算に基づく設計に関する研究

• 研究課題/領域番号: 04F04911
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 外国
• 研究分野: 感性情報学・ソフトコンピューティング
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 高木 英行 九州大学, 大学院芸術工学研究院, 助教授
• 研究分担者: KAMALIAN Raffi 九州大学, 大学院芸術工学研究院, 外国人特別研究員 ; KAMALINA Raffi 九州大学, 大学院・芸術工学研究院, 外国人特別研究員
• 研究期間 (年度): 2004 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円); 2006年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2005年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円); 2004年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
• キーワード: MEMS / インタラクティブ進化計算 / 対話型進化計算 / 回路設計 / 試作

研究概要

MEMS(マイクロ電子機械系)を具体的題材として取り上げ,対話型進化計算(IEC)技術を導入することで,評価関数やルールで記述し難い専門知識や経験を,設計に反映できる新しい技術開発を行った.具体的には以下の取り組みを行い,以下の成果を得た.
(1)自動設計とIEC設計の組合せ
IECユーザ疲労軽減のために,コンピュータの自動化(従来の進化的多目的最適化)とMEMS設計者の視覚的判断(IEC)の新しい組合せ方法を提案し,主観評価実験で2003年のJSPS Summer Programの成果としての提案手法を超えることを確認した.成果はICMLC2005で発表し,SpringerのLecture Notes on Artificial Intelligencesに選択掲載された.
(2)オンライン知識組込法とIECとの組合せ
IECベースの設計過程で浮かんだMEMS設計のアイデアをマニュアルで直接反映させるユーザインタフェースをIECユーザインタフェースに組み込むことで,最適化アルゴリズムに基づく最適化と,経験・知識に基づくマニュアル最適化を自由に組合せ,MEMS設計解を早く得る方法をジャイロ設計に取り入れ評価した.成果はSMC2006で発表した.
(3)IECベースのMEMS設計へAI手法の導入
IECユーザの評価特性を学習することで,IECユーザの実評価以外に,この評価モデルを使ってIECユーザの評価値を予測することで,個体数を実効的に増やし収束を早める方法において,ファジィルールベースシステムと機械学習手法を導入して評価特性の学習性能を評価した.成果はFUZZ-IEEE2006で発表した.

研究成果

• [雑誌論文] Evolutionary Synthesis of Micromachines Using Supervisory Multiobjective Interactive Evolutionary Computation (2006)
  • 著者名/発表者名: Kamalian, R., Zhang Y., Takagi H., Agogino A.M.
  • 雑誌名: Lecture Notes in Artificial Intelligence 3930 : Advances in Machine Learning and Cybernetics ページ: 428-437
• [雑誌論文] Reducing Human Fatigue in Interactive Evolutionary Computation through Fuzzy Systems and Machine Learning Systems (2006)
  • 著者名/発表者名: Kamalian, R, Yeh, E., Zhang, Y., Agogino, A.M., Takagi, H.
  • 雑誌名: Proceedings of the 2006 IEEE Int.Conference on Fuzzy Systems (FUZZ-IEEE2006) ページ: 3295-3301
• [雑誌論文] Interactive Evolutionary CAD System for MEMS Layout Synthesis (2006)
  • 著者名/発表者名: Kamalian, R, Agogino, A.M., Takagi, H.
  • 雑誌名: 2006 IEEE Int.Conf.on Systems, Man and Cybernetics (SMC2006) ページ: 3469-3474
• [雑誌論文] Reduced Human Fatigue in Interactive Evolutionary Computation For Micromachine Design (2005)
  • 著者名/発表者名: Kamalian, R., Zhang Y., Takagi H., Agogino A.M.
  • 雑誌名: Proceedings of the Fourth Int.Conf.on Machine Learning and Cybernetics, Guangzhou, China ページ: 5666-5671
  • NAID: 120007145410
• [雑誌論文] Improving Evolutionary MEMS Synthesis through Fabrication and Testing Feedback (2005)
  • 著者名/発表者名: Kamalian, R., A.M.Agogino
  • 雑誌名: Proceedings of the 2005 IEEE Int.Conf.on Systems, Man and Cybernetics, Waikoloa, Hawaii, USA ページ: 1908-1913
• [雑誌論文] Microfabrication and Characterization of Evolutionary MEMS Resonators (2005)
  • 著者名/発表者名: Kamalian, R., Zhang, Y., Agogino, A.M.
  • 雑誌名: 2005 IEEE Int.Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science, Nagoya, Japan, ページ: 109-114
• [雑誌論文] インタラクティブ進化的計算に基づくMEMS設計手法 (2005)
  • 著者名/発表者名: Raffi R.Kamalian, 高木英行, Ying Zhang, Alice M.Agogino
  • 雑誌名: 第7回日本知能情報ファジィ学会九州支部学術講演会 ページ: 85-88
  • NAID: 120007126192