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確率分布の発展に着目した進化的計算アルゴリズムの構成

研究課題

研究課題/領域番号 14084211
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都大学 (2003-2005)
大学評価・学位授与機構 (2002)

研究代表者

喜多 一  京都大学, 学術情報メディアセンター, 教授 (20195241)

研究分担者 森 直樹  大阪府立大学, 工学研究科, 講師 (90295717)
研究期間 (年度) 2002 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
12,100千円 (直接経費: 12,100千円)
2005年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2004年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2003年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2002年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワード遺伝的アルゴリズム / 分布推定アルゴリズム / 最適化 / 進化的計算 / 実数値GA / シュミレーションベースド最適化 / 実験による最適化 / 組合せ最適化
研究概要

本研究では目的関数値のみを用いて最適化計算を行う手法として,遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithm, GA)に着目し,遺伝的アルゴリズムにおける多数の探索点を用いる最適化過程プロセスを確率分布の展という視点から捉え,類似の手法探索アルゴリズムである分布推定型最適化アルゴリズム(Estimation of Distibution Algorithm, EDA)との比較検討を含めて最適化手法としての高度化を進めた。
GA遺伝的アルゴリズムとEDA分布推定型アルゴリズムの比較検討については、個体群を用いる確率的探索法についての評価法を検討し,任意の確率的探索過程について擬似突然変異成分と擬似交叉成分とを求める手法を提案した。そして、実際に同指標を用いて単純GA,スピングラス型GA,熱力学的GA等の各種GAの構成法とEDAの主要な実装であるベイジアン最適化アルゴリズム(BOA)の多様性維持特性について比較研究行った。
また、分布の発展という視点から周期関数の最適化についても超球面をユークリッド空間に埋め込んで交叉を行う方法により周期関数の最適化に適した実数値GAの交叉の拡張方法を提案し、数値実験によりその有効性を確認した。
このほか,GAはノイズの重畳した関数の最適化にも適用が可能であることから,乱数を用いた計算機シミュレーションにより評価値を得ながらシステムを最適化するシミュレーションベースの最適化への適用を考え,GAによるエレベータシステムの運行制御系の最適設計への応用を行った.
さらに、そこでのGAによる意思決定メカニズムの実装方法として,システムの特徴量から"定変数への写像を例題ベースでおこなうExemplar Based手法を考案し,エレベータ制御系最適化に適用し高い性能を確認した。

報告書

(5件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2006 2004 2002 その他

すべて 雑誌論文 (8件) 文献書誌 (8件)

  • [雑誌論文] A Comparison Study between Genetic Algorithms and Bayesian Optimize Algorithms by Novel Indices2006

    • 著者名/発表者名
      N.Mori, M.Takeda, K.Matsumoto
    • 雑誌名

      Proc.of 2005 Genetic and Evolutionary Computation Conference Vol.2

      ページ: 1485-1492

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A Statistical Comparison Study between Genetic Algorithms and Bayesian Optimization Algorithms2006

    • 著者名/発表者名
      N.Mori, M.Takeda, K.Matsumoto
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics Supplement No.157

      ページ: 353-356

    • NAID

      110001276039

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 遺伝的アルゴリズムによるマルチカーエレベータ制御ルールのシミュレーションベースド最適化2004

    • 著者名/発表者名
      鈴木裕通
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 40

      ページ: 466-473

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simulation-based Optimization of Multi-Car Elevator Controllers Using A Genetic Algorithm (in Japanese)2004

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Suzuki.
    • 雑誌名

      Transactions of SICE 40-4

      ページ: 466-473

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 遺伝的アルゴリズムによるマルチカーエレベータ制御ルールのシミュレーションベースド最適化2004

    • 著者名/発表者名
      鈴木裕通, 高橋聡, 佐野泰仁, 須藤豪, マルコンシャンドル, 喜多一
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 40・4

      ページ: 466-473

    • NAID

      10012855195

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Genetic policy search using exemplar based representations2004

    • 著者名/発表者名
      Kokolo IKEDA
    • 雑誌名

      The 8th Asia Pacific Symposium on Intelligent and Evolutionary Systems

      ページ: 83-92

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 探索履歴を利用した遺伝的アルゴリズムによる不確実関数の最適化2002

    • 著者名/発表者名
      佐野泰仁
    • 雑誌名

      電気学会論文誌 122-C

      ページ: 1001-1008

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optimization of Noisy Fitness Functions by means of Genetic Algorithms using History of Search (in Japanese)2002

    • 著者名/発表者名
      Yasuhito. Sano
    • 雑誌名

      Transactions of IEE Japan 122-C-6

      ページ: 1001-1008

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoshi Takahashi, Hajime Kita et al.: "Simulation-based Optimization of a Controller for Multi-Car Elevators Using a Genetic Algorithm for Noisy Fitness Function"Proceedings of 2003 Congress on Evolutionary Computation. 1582-1587 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木, 高橋, 佐野, 喜多, 須藤, マルコン: "遺伝的アルゴリズムによるマルチカーエレベータ制御ルールのシミュレーションベースド最適化"計測自動制御学会論文集. (掲載決定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Naoki Mori, Keinosuke Matsumoto: "Adaptation to a Dynamical Environment by means of the Environment Identifying Genetic Algorithm"Proceedings of 2003 Congress on Evolutionary Computation. 1626-1631 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木 雄士, 森直樹, 松本啓之亮: "演算子進化型遺伝アルゴリズムの研究"第47回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集. 503-504 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 岡田 憲明, 森直樹, 松本啓之亮: "種構造を導入したセルラー遺伝アルゴリズムの提案"第47回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集. 509-510 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuhito Sano, Hajime Kita: "Optimization of Noisy Fitness Functions by means of Genetic Algorithms using History of Search with Test of Estimation"Proc. Congress of Evolutionary Computation (CEC)2002. 360-365 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 佐野泰仁, 喜多 一: "探索履歴を利用した遺伝的アルゴリズムによる不確実関数の最適化"電気学会論文誌. C122・6. 1001-1008 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋 聡, 喜多 一, 鈴木裕通, 須藤 豪, マルコン シャンドル: "PCクラスタを用いたマルチカーエレベータの制御方法の最適化"計測自動制御学会第15回自律分散システムシンポジウム資料. 1-6 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2018-03-28  

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