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高並列ハイブリッドシミュレーテッドアニーリングによる構造システムの最適化

研究課題

研究課題/領域番号 12650100
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関同志社大学

研究代表者

三木 光範  同志社大学, 工学部, 教授 (90150755)

研究分担者 廣安 知之  同志社大学, 工学部, 助教授 (20298144)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2002年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2001年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2000年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード最適化 / シミュレーテッドアニーリング / 並列化 / PCクラスタ / 並列処理応用 / 遺伝的アルゴリズム / 構造システム / 並列分散モデル / 並列処理 / アプリケーション
研究概要

複雑な最適化問題を解くための一つの方法としてシミュレーテッドアニーリング(SA)とよばれる確率的手法が有効であり,現実の問題解決に利用されはじめている.しかし,この方法は膨大な繰り返し計算を基礎としており,計算負荷が高く,並列処理により計算時間を短縮することは急務である.そこで,種々の複雑な最適化問題に有用なSA手法の並列化を対象とし,高い並列性を持ち,従来のSAが苦手とする問題に対しても良質な最適解を高速に得ることのできる新しいアルゴリズムの提案を行い,連続および離散的変数を持つ複雑な構造システムの最適化においてその有効性を実証した.その結果,次の結論が得られた.
1.離散問題のための並列化手法である温度並列シミュレーテッドアニーリングを連続問題に適用する方法を確立した.
2.連続最適化問題に対して適応的に近傍を決定する方法を確立した.この手法は任意の受理確率を目標として設定可能であり,近傍の調節が自律的に行えるのみならず,探索性能も非常に高くなった.
3.離散的最適化問題に対して,温度スケジュールにおける重要な温度領域という概念を確立し,それを基に最高温度を自律的に決定する方法を確立した.
4.連続最適化問題における近傍の自律的調節メカニズムとして,受理確率ではなく,実際の探索性能で最適化する新たな方法を確立した.この手法は並列的に異なる近傍を持つシミュレーテッドアニーリングの並列化により可能になった.
以上の結果より,本研究は並列シミュレーテッドアニーリングに関して多くの有用な成果を出すことができた.

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] 三木光範, 廣安知之, 笠井誠之: "連続設計変数空間における湿度並列シミュレーテッドアニーリングの応用"情報処理学会論文誌. 41,5. 1607-1616 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Miki, T.Hiroyasu, T.Yoshida, T.Fushimi: "Parallel Simulated Annealing with Adaptive Temperature Determined by Genetic Algorithm"Proc.of the 2002 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics. (CD-ROM). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 三木光範, 廣安知之, 笠井誠之, 小野景子: "適応的近傍を持つ温度並列シミュレーテッドアニーリング"情報処理学会論文誌. 42,4. 745-753 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 廣安知之, 三木光範, 小掠真貴, 岡本祐幸: "遺伝的交叉を用いた並列シミュレーテッドアニーリングの検討"情報処理学会論文誌:数理モデル化と応用. 43,SIG 7 (TOM 6). 70-79 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 三木光範, 廣安知之, 小野景子: "最適な受理確率を目標とする適応的近傍を持つシミュレーテッドアニーリング"情報処理学会論文誌. 44,1. 1-6 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ogura, T.Hiroyasu, M.Miki, Y.Okamoto: "Implementation Models for Distributed Memory Architecture of Parallel Simulated Annealing Using Genetic Crossover"Evolutionary Methods for Design, Optimization and Control (Proc.of the EUROGEN 2001). 121-126 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Miki, T. Hiroyasu, M. Kasai: "Temperature Parallel Simulated Annealing Applied to Continuous Optimization Problems"Journal of Information Processing Society, Japan. Vol. 41, No. 5. 1607-1616 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Miki, T. Hiroyasu, K. Ono: "Temperature Parallel Simulated Annealing with Adaptive Neighborhood"Journal of Information Processing Society, Japan. Vol. 42, No. 4. 745-753 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Hiroyasu, M. Miki, M. Ogura, Y. Okamoto: "Parallel Simulated Annealing with Genetic Crossover"Journal of Information Processing Society, Japan, Mathematical Modeling and Application. Vol. 43 (SIG 7) (TOM 6). 70-79 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Miki, T. Hiroyasu, K. Ono: "Simulated Annealing with Advanced Adaptive Neighborhood for Optimum Acceptance Probability"Journal of Information Processing Society, Japan. Vol. 44, No. 1. 1-6 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Hiroyasu, M. Miki, M. Ogura: "Parallel Simulated Annealing using Genetic Crossover"Proc. Of the IASTED International Conference on Parallel and Distributed Computing and Systems (PDCS 2000). (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Ogura, T. Hiroyasu, M. Miki, Y. Okamoto: "Implementation Models for Distributed Memory Architecture of Parallel Simulated Annealing Using Genetic Crossover"Evolutionary Methods for Design, Optimization and Control (Proc. Of the EUROGEN 2001). 121-126 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Yoshida, T. Hiroyasu, M. Miki, M. Ogura, Y. Okamoto: "Energy Minimization of Protein Tertiary Structure by Parallel Simulated Annealing using Genetic Crossover"Proc. Of the 2002 Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO 2002). (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Miki, T. Hiroyasu, M. Kasai, K. Ono, T. Jitta: "Temperature Parallel Simulated Annealing with Adaptive Neighborhood for Continuous Optimization Problem"Proc. Of the Second International Workshop on Intelligent Systems Design and Applications (ISDA 2002). (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Miki, T. Hiroyasu, K. Ono: "Simulated Annealing with Advanced Adaptive Neighborhood, Computational Intelligence and Applications"Proc. Of the Second International Workshop on Intelligent Systems Design and Applications (ISDA 2002). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Miki, T. Hiroyasu, T. Yoshida, T. Fushimi: "Parallel Simulated Annealing with Adaptive Temperature Determined by Genetic Algorithm"Proc. Of the 2002 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics (CD-ROM). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 三木光範, 廣安知之, 笠井誠之: "連続設計変数空間における湿度並列シミュレーテッドアニーリングの応用"情報処理学会論文誌. 41,5. 1607-1616 (2000)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Miki, T.Hiroyasu, T.Yoshida, T.Fushimi: "Parallel Simulated Annealing with Adaptive Temperature Determined by Genetic Algorithm"Proc. of the2002 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics. (CD-ROM). (2000)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 三木光範, 廣安知之, 笠井誠之, 小野景子: "適応的近傍を持つ温度並列シミュレーテッドアニーリング"情報処理学会論文誌. 42,4. 745-753 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 廣安知之, 三木光範, 小掠真貴, 岡本祐幸: "遺伝的交叉を用いた並列シミュレーテッドアニーリングの検討"情報処理学会論文誌:数理モデル化と応用. 43,SIG7 (TOM 6). 70-79 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 三木光範, 廣安知之, 小野景子: "最適な受理確立を目標とする適応的近傍を持つシミュレーテッドアニーリング"情報処理学会論文誌. 44,1. 1-6 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ogura, T.Hiroyasu, M.Miki, Y.Okamoto: "Implementation Models for Distributed Memory Architec t ure of Parallel Simulated Annealing Using Genetic Crossover"Evolutionary Methods for Design, Optimization and Control (Proc. of the EUROGEN 2001). 121-126 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 三木光範, 廣安知之, 笠井誠之, 小野景子: "適応的近傍を持つ温度並列シミュレーテッドアニーリング"情報処理学会論文誌. 42・4. 745-753 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 三木光範, 廣安知之, 吉田武史, 窪田耕明, 小野景子: "進化的シミュレーテッドテンパリング-新しいヒューリスティックサーチ-"電子情報通信学会「人工知能と知識処理」研究会論文集. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 三木光範, 廣安知之, 実田健, 吉田武史: "適応的温度探索に基づくSAの高速化"情報処理学会第63回全国大会講演論文集. I-109-I-110 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 三木光範, 廣安知之, 小野景子, 吉田武史, 窪田耕明: "適応的シミュレーテッドアニーリング"日本機械学会第14回計算力学講演会講演論文集. 325-326 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 三木光範, 廣安知之, 小野景子, 窪田耕明, 吉田武史, 実田健: "連続/離散的最適化問題に対する適応的シミュレーテッドアニーリング"情報処理学会第64回全国大会講演論文集. (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 三木光範, 廣安知之, 吉田武史, 実田健: "進化的シミュレーテッドテンパリング"情報処理学会MPSシンポジウム論文集. 351-354 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 三木光範,廣安知之 ら: "連続設計変数空間における湿度並列シミュレーテッドアニーリングの応用"同志社大学工学部理工学研究報告. 41・1. 59-68 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 三木光範,廣安知之 ら: "連続最適化問題への湿度並列シミュレーテッドアニーリングの応用"情報処理学会論文誌. 41・5. 1607-1616 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 三木光範,廣安知之 ら: "適応的近傍を持つ湿度並列シミュレーテッドアニーリング"2000年記念並列処理シンポジウムJSPP2000. 51-58 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 廣安知之,三木光範 ら: "遺伝的交叉を用いたシミュレーテッドアニーリング"同志社大学理工学研究報告. 41・2(別冊). 54-62 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 三木光範,廣安知之 ら: "温度並列シミュレーテッドアニーリング(TPSA)における重要温度"情報処理学会2000年度春季全国大会論文集. 2R51-2R52 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 三木光範,廣安知之 ら: "温度並列シミュレーテッドアニーリングにおける重要温度と改悪エネルギーの分布"情報処理学会2000年度春季全国大会論文集. 2R61-2R62 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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