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進化型多目的局所探索アルゴリズムの開発とスケジューリング問題への応用

研究課題

研究課題/領域番号 14380194
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

石渕 久生  大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (60193356)

研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
2004年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2002年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード進化型計算 / 遺伝的アルゴリズム / 多目的最適化 / 進化型多目的最適化 / 遺伝的局所探索 / ハイブリッドアルゴリズム / 収束性 / 多様性 / メメティックアルゴリズム / 選択操作
研究概要

本研究では,新しい進化型多目的局所探索アルゴリズムであるS-MOGLSアルゴリズムを開発すると共に,個体間の距離に基づく汎用的な親個体選択方法の提案を行った.さらに,目的関数空間内での重複する個体を取り除く効果および実行不可能解の修復におけるラマルク型修復とボールドウィン型修復との比較を行った.S-MOGLSアルゴリズムでは,進化型多目的最適化に局所探索を組み込んだ進化型多目的局所探索アルゴリズムの実装において加重和適応度関数とパレートランキングを併用することにより,アルゴリズムの単純化と高性能化が同時に実現されている.具体的には,親個体の選択および局所探索において加重和応度関数が用いられ,現在の個体群(親個体群),遺伝的操作で生成された子個体群,局所探索で改良された改良個体群から次世代の個体群を生成する世代更新ではパレートランキングが用いられる.また,局所探索を適応する個体は,子個体群から加重和適応度関数を用いて選択される.多目的ナップサック問題に対する数値実験により,世代更新において3種類の個体群(親個体群,子個体群,改良個体群)を用いることの有効性,および,親個体の選択および局所探索適用個体の選択における加重和適応度関数の使用の有効性も明らかにした.一方,個体間の距離に基づく親個体の選択方法では,個体群の多様性を維持するために,目的関数空間において個体群の中央に位置する平均的な個体よりも端に位置する極端な個体に対して高い選択確率が与えられる.同時に,パレート最適解への収束速度を増加させるために,類似した個体のペアが親個体として選択される確率を高めている.また,重複個体を取り除くことで多様性が増加するだけではなく,収束性が高まることも明らかにした.修復手法の比較においては,非常に低い確率でラマルク型修復を行う修復手法の有効性を明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (10件) 文献書誌 (9件)

  • [雑誌論文] Recombination of similar parents in EMO algorithms2005

    • 著者名/発表者名
      H.Ishibuchi, K.Narukawa
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science Vol.3410

      ページ: 265-279

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of removing overlapping solutions on the performance of the NSGA-II algorithm2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Nojima, K.Narukawa, S.Kaige, H.Ishibuchi
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science Vol.3410

      ページ: 341-354

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparison between Lamarckian and Baldwinian repair on multiobjective 0/1 knapsack problems2005

    • 著者名/発表者名
      H.Ishibuchi, S.Kaige, K.Narukawa
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science Vol.3410

      ページ: 370-385

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Implementation of simple multiobjective memetic algorithms and its application to knapsack problems2004

    • 著者名/発表者名
      H.Ishibuchi, S.Kaige
    • 雑誌名

      International Journal of Hybrid Intelligent Systems Vol.1

      ページ: 22-35

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Some issues on the implementation of local search in evolutionary multiobjective optimization2004

    • 著者名/発表者名
      H.Ishibuchi, K.Narukawa
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science Vol.3102

      ページ: 1246-1258

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mating scheme for controlling the diversity-convergence balance for multiobjective optimization2004

    • 著者名/発表者名
      H.Ishibuchi, Y.Shibata
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science Vol.3102

      ページ: 1259-1271

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evolutionary multiobjective knowledge extraction for high-dimensional pattern classification problems2004

    • 著者名/発表者名
      H.Ishibuchi, S.Namba
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science Vol.3242

      ページ: 1123-1132

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An empirical study on the effect of mating restriction on the search ability of EMO algorithms2003

    • 著者名/発表者名
      H.Ishibuchi, Y.Shibata
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science Vol.2632

      ページ: 433-447

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of three-objective genetic rule selection on the generalization ability of fuzzy rule-based systems2003

    • 著者名/発表者名
      H.Ishibuchi, T.Yamamoto
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science Vol.2632

      ページ: 608-622

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Balance between genetic search and local search in memetic algorithms for multiobjective permutation flowshop scheduling2003

    • 著者名/発表者名
      H.Ishibuchi, T.Yoshida, T.Murata
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Evolutionary Computation Vol.7

      ページ: 204-223

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ishibuchi, T.Yoshida, T.Murata: "Balance between Genetic Search and Local Search in Memetic Algorithms for Multiobjective Permutation Flowshop Scheduling"IEEE Transactions on Evolutionary Computation. Vol.7,No.2. 204-223 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ishibuchi, S.Kaige: "Implementation of Simple Multiobjective Memetic Algorithms and Its Application to Knapsack Problems"International Journal of Hybrid Intelligent System. Vol.1,No.1. 22-35 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ishibuchi, Y.Shibata: "An Empirical Study on the Effect of Mating Restriction on the Search Ability of EMO Algorithms"Lecture Notes in Computer Science. Vol.2632. 433-447 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ishibuchi, S.Kaige: "A Similarity-Based Mating Scheme for Evolutionary Multiobjective Optimization"Lecture Notes in Computer Science. Vol.2723. 1065-1076 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ishibuchi, Y.Shibata: "A Simple but Powerful Multiobjective Hybrid Genetic Algorithms"Frontiers in Artificial Intelligence and Applications. Vol.104. 244-251 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ishibuchi, T.Yoshida: "Hybrid Evolutionary Multi-Objective Optimization Algorithms"Frontiers in Artificial Intelligence and Applications. Vol.87. 163-172 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ishibuchi, T.Yamamoto: "Effects of Three-Objective Genetic Rule Selection on the Generalization Ability of Fuzzy Rule-based Systems"Lecture Note in Computer Science. (掲載決定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ishibuchi, Y.Shibata: "An Empirical Study on the Effect of Mating Restriction on the Search Ability of EMO Algorithms"Lecture Note in Computer Science. (掲載決定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ishibuchi, T.Yoshida, T.Murata: "Balance between Genetic Search and Local Search in Memetic Algorithms for Multiobjective Permutation Flowshop Scheduling"IEEE Transactions on Evolutionary Computation. (掲載決定). (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: 2016-04-21  

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