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遺伝的進化に基づく発見的探索と機械学習

研究課題

研究課題/領域番号 05452356
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 知能情報学
研究機関東京工業大学

研究代表者

小林 重信  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究所, 教授 (40016697)

研究分担者 山村 雅幸  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究所, 助手 (00220442)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
1994年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1993年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
キーワード遺伝的アルゴリズム / コード化・交叉の役割 / 組合せ最適化 / 多目的最適化 / 強化学習 / profit sharing / k確実探査法 / 不完全知覚問題 / サブツアー交換交叉 / 経験強化型学習 / 環境同定型学習 / マルコフ解析 / 数理生態学的解析 / だまし境界定理 / Q-learing / 割引き勾配法
研究概要

(1)進化型計算に関する研究成果
1)遺伝的アルゴリズムにおける交叉の役割の解析
交叉オペレータが探索に果たす役割を理論的に解析し、騙し境界定理を導いた。
2)コード化・交叉の評価基範の提案
モデル化の評価基範として完備性・健全性・非冗長性・形質遺伝性を提案した。
3)形質遺伝を重視したサブツアー交換交叉の提案とその応用
順序づけ問題を対象に形質遺伝性に優れたサブツアー交換交叉を提案した。
4)遺伝的アルゴリズムによる多目的最適化
多目的最適化問題の合理解であるパレート最適集合をGAで求める方法を確立した。
(2)適応学習に関する研究成果
1)強化学習の枠組みおよびカテゴリーの明確化
強化学習の枠組みを明確化し、環境のクラスと接近の指向性による分類を行った。
2)経験強化型学習の合理性についての理論的考察
profit sharingにおける強化関数の合理性に関して理論的な解析を行った。
3)環境同定を指向した行動決定戦略:k確実探査法とその拡張
未知のマルコフ環境を効率よく同定する行動決定戦略としてk-確実法を提案した
4)期待報酬の山登りによる強化学習
期待報酬の勾配を手がかりに逐次的に山登りを行う強化学習法を提案した。
5)不完全知覚下での学習
感覚器の不完全さによる知覚騙しに対し状態遷移を予測するモデルを開発した。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] 小林重信: "遺伝的アルゴリズムの現状と課題" 計測と制御. 32. 2-9 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山村雅幸、小林重信: "遺伝的アルゴリズムの工学的応用" 人工知能学会誌. 9. 506-511 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小林重信、山村雅幸: "遺伝的アルゴリズムによる探索と学習" 日本ロボット学会誌. 13. 57-62 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamura,M.,Satoh,H.and Kobayashi,S.: "An Analysis of Crossover's Effect in Genetic Algorithms" Proc.of 1st IEEE Conf. on Evlutionary Computation. 613-618 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato,H.,Yamamura,M.and Kobayashi,S.: "An Analysis of Genetic Algorithms with Population Dynamics" Proc.of 3rd Int.Conf.on Fuzzy Logic,Neural Nets and Soft Computing. 449-452 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyazaki,K.,Yamamura,M.and Kobayashi,S.: "On the Rationality of Profit Sharing in Reinforcement Learning" Proc.of 3rd Int.Conf.on Fuzzy Logic,Neural Nets and Soft Computing. 285-288 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimura,H.,Yamamura,M.and Kobayashi,S.: "Reinforcement Learning with Delayed Rewards on Continuous State Space" Proc.of 3rd Int.Conf.on Fuzzy Logic,Neural Nets and Soft Computing. 289-292 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小林重信、山村雅幸(分担執筆): "遺伝的アルゴリズム" 産業図書, 328 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi, S.: "The State of the Art of Genetic Algorithms" Journal of Society of Instrument and Control Engineers. vol.32. 2-9 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamura, M.and Kobayashi, S.: "Toward Application Methodology of Genetic Algorithms" Journal of Japanese Society for Artifical Intelligence. vol.9. 506-511 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi, S.and Yamamura, M: "Search and Learning by Genetic Algorithms" Journal of the Pobotics Society of Japan. vol.13. 57-62 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamamura, M., Satoh, H.and Kobayashi, S.: "An Analysis of Crossover's Effect in Genetic Algorithms" Proc.of 1st IEEE Conf.on Evolutionary Computation. 613-618 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato, H., Yamamura, M.and Kobayashi, S.: "An Analysis of Genetic Algorithms with Population Dynamics" Proc.of 3rd Int.Conf.on Fuzzy Logic, Neural Nets and Soft Computing. 449-452 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyazaki, K., Yamamura, M.and Kobayashi, S.: "On the Rationality of Profit Sharing in Reinforcement Learning" Proc.of 3rd Int.Conf.on Fuzzy Logic, Neural Nets and Soft Computing. 285-288 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kimura, H., Yamamura, M.and Kobayashi, S.: "Reinforcement Learning with Delayd Rewards on Continuous State" Proc.of 3rd Int.Conf.on Fuzzy Logic, Neural Nets and Soft Computing. 282-292 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kobayashi, S.and Yamamura, M: in Kitano, H.ed., Genetic Algorithms. the Role of Coding and Crossover in Genetic Algorithms Sangyo Tosho, 43-59 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小林重信: "遺伝的アルゴリズムの現状と課題" 計測と制御. 32. 2-9 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 山村雅幸,小林重信: "遺伝的アルゴリズムの工学的応用" 人工知能学会誌. 9. 506-511 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 小林重信,山村雅幸: "遺伝的アルゴリズムの探索と学習" 日本ロボット学会誌. 13. 57-62 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamura,M.,Satoh,H.and Kobayashi,S.: "An Analysis of Crossover's Effect in Genetic Algorithms" Proc.of 1st IEEE Conf.on Evolutionary Computation. 613-618 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Sato,H.,Yamamura,M.and Kobayashi,S.: "An Analysis of Genetic Algorithms with Population Dynamics" Proc.of 3rd Int.Conf.on Fuzzy Logic,Neural Nets and Soft Computing. 449-452 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Miyazaki,K.,Yamamura,M.and Kobayashi,S.: "On the Rationality of Profit Sharing in Reinforcement Learming" Proc.of 3rd Int.Conf.on Fuzzy Logic,Neural Nets and Soft Computing. 285-288 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Kimura,H.,Yamamura,M.and Kobayashi,S.: "Reinforcement Learning with Delayed Rewards on Continuous State Space" Proc.of 3rd Int.Conf.on Fuzzy Logic,Neural Nets and Soft Computing. 289-292 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 小林重信,山村雅幸(分担執筆): "遺伝的アルゴリズム" 産業図書, 328 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 小林重信: "遺伝的アルゴリズムの現状と認識" 計測と制御. 32. 2-9 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 小林重信: "遺伝的アルゴリズムの基礎と応用" オペレーションズ・リサーチ. 38. 256-261 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 小林重信,小野功,山村雅幸: "遺伝的アルゴリズムによるジョブショップスケジューリングの性能評価" 生産スケジューリングシンポジウム講演論文集. 27-32 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 山村雅幸: "強化学習" 人工知能学会誌. 8. 833-834 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 木村元,山村雅幸,小林重信: "状態空間が連続で報酬入力に遅れのある強化学習" 第5回自律分散システムシンポジウム資料. 9-14 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤浩,山村雅幸,小林重信: "遺伝的アルゴリズムの数理生態学的解析" 第5回自律分散システムシンポジウム資料. 123-128 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 宮崎和光,山村雅幸,小林重信: "強化学習における報酬割当の理論的考察" 人工知能学会誌. 9(掲載予定). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 中川浩史,山村雅幸,小林重信: "遺伝的アルゴリズムの世代交替と多様性維持について" 第19回知能システムシンポジウム. (発表予定). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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