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進化型ニューラルネットによるマルチエージェント強化学習手法

研究課題

研究課題/領域番号 14580421
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 知能情報学
研究機関徳島大学

研究代表者

小野 典彦  徳島大学, 工学部, 教授 (60194594)

研究分担者 小野 功  徳島大学, 工学部, 助教授 (00304551)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2003年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2002年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードマルチエージェントシステム / マルチエージェント強化学習 / マルチエージェント学習 / 強化学習 / 進化計算 / 共進化 / ニューラルネット / 創発システム
研究概要

本研究の代表者らが提案している進化型ニューラルネットに基づくマルチエージェント強化学習手法は,マルチエージェント強化学習を行う上で問題となる行動政策空間の爆発に対応可能なだけでなく,(i)連続および離散値の入出力への対応,(ii)連続および離散時間への対応ならびに(iii)大域的に良好な行動政策の獲得などの可能性を有しており,マルチエージェント強化学習手法の基本的枠組みとして有望である.
本研究ではまず,比較的小規模ではあるが,従来のマルチエージェント強化学習手法では設計困難なクラスのマルチエージェントシステムをとりあげ,それらの設計問題への適用を通して,進化型ニューラルネットおよびその発展版である共進化型ニューラルネットに基づくマルチエージェント強化学習手法の有効性を確認した.
しかしながら,進化/共進化型ニューラルネット手法によるシステムの設計には膨大な計算論的コストが要求され,大規模かつ複雑なマルチエージェントシステムの設計問題に対して,同手法をそのまま適用することは現実的とはいえない.
そこで本研究では,マルチエージェントシステム全体のタスクを階層的なサブタスクに分解し,進化/共進化型ニューラルネットに基づき,それらを段階的に設計することに基礎をおくマルチエージェントシステムの段階的設計法を提案し,その有効性を確認した.
ここでは特にRoboCupサッカーチームの設計問題をとりあげ,それを(i)サッカーエージェントの基本タスク,(ii)基本タスク間の相互作用および(iii)エージェント間の連携タスクの設計問題に分解すると共に,進化/共進化型ニューラルネットに基づき,それらを段階的に設計することによって,大規模かつ複雑なマルチエージェントシステムが効果的に設計可能であることを実験的に明らかにした.

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (22件) 文献書誌 (12件)

  • [雑誌論文] A grid-Oriented Genetic Algorithm Framework for Bioinformatics2004

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Imade
    • 雑誌名

      New Generation Computing 22

      ページ: 177-186

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 対戦型ゲーム戦略の共進化的獲得に関する実験的考察2004

    • 著者名/発表者名
      橋勇人
    • 雑誌名

      第48回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集

      ページ: 595-596

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 非同期的マルチエージェント系の政策獲得に関する実験的考察2004

    • 著者名/発表者名
      清水雅也
    • 雑誌名

      第48回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集

      ページ: 615-616

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Grid-Oriented Genetic Algorithm Framework for Bioinformatics2004

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Imade, Ryohei Morishita, Isao Ono, Norihiko Ono, Masahiro Okamoto
    • 雑誌名

      New Generation Computing Vol.22

      ページ: 177-186

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On Emergent Design Scheme of Asynchronous Multi-agent Systems (in Japanese)2004

    • 著者名/発表者名
      Masaya Shimizu, Norihiko Ono, Isao Ono
    • 雑誌名

      Proc.the 48th Annual Conference of the Institute of Systems, Control and Information Engineers (ISCIE), Kyoto, May 19-21,2004

      ページ: 615-616

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] "Gridifying" A Parallel NSS-EA using The Improved GOGA Framework And Its Performance Evaluation on OBI Grid2004

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Imade, Naoaki Mizuguchi, Isao Ono, Norihiko Ono, Masahiro Okamoto
    • 雑誌名

      First International Workshop on Life Science Grid (LSGRID2004)

      ページ: 159-160

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An Evolutionary Algorithm Taking Account of Mutual Interactions among Substances for Inference of Genetic Networks2004

    • 著者名/発表者名
      Isao Ono, Yoshiaki Seike, Ryohei Morishita, Norihiko Ono, Masahiko Nakatsui, Masahiro Okamoto
    • 雑誌名

      Proc.the 2004 Congress on Evolutionary Computation (CEC2004)

      ページ: 2060-2067

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] "Gridifying" A Parallel NSS-EA using The improved GOGA Framework And Its Performance Evaluation on OBIGrid,2004

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Imade, Naoaki Mizuguchi, Isao Ono, Norihiko Ono, Masahiro Okamoto
    • 雑誌名

      Proc.the First International Workshop of Life Science Grid

      ページ: 159-160

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] マルチエージェントによる対戦型ゲームへの共進化的接近に関する実験的考察2003

    • 著者名/発表者名
      伊吹大介
    • 雑誌名

      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

      ページ: 497-498

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 異種エージェントによる対戦型ゲームへの共進化的接近に関する実験的考察2003

    • 著者名/発表者名
      寺坂和也
    • 雑誌名

      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

      ページ: 499-500

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Genetic Hill Climbing for Function Optimization Using A Neighborhood Based on Interaction among Prameters2003

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takeichi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2003 Congress on Evolutionary Computation (CEC2003)

      ページ: 1251-1258

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Framework of Grid-Oriented Genetic Algorithms for Large-Scale Optimization in Bioinformatics2003

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Imade, Ryohei Morishita, Isao Ono, Norihiko Ono, Masahiro Okamoto
    • 雑誌名

      Proc.the 2003 Congress on Evolutionary Computation (CEC2003)

      ページ: 623-630

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Finding Multiple Solutions Based on An Evolutionary Algorithm for Inference of Genetic Networks by S-system2003

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Morishita, Hiroaki Imade, Isao Ono, Norihiko Ono, Masahiro Okamoto
    • 雑誌名

      Proc.the 2003 Congress on Evolutionary Computation (CEC2003)

      ページ: 615-622

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Genetic Hill Climbing for Function Optimization Using A Neighborhood Based on Interaction among Parameters2003

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takeichi, Isao Ono, Norihiko Ono
    • 雑誌名

      Proc.the 2003 Congress on Evolutionary Computation (CEC2003)

      ページ: 1251-1258

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Grid-Oriented Genetic Algorithm for Estimating Genetic Networks by S-Systems2003

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Imade, Ryohei Morishita, Isao Ono, Norihiko Ono, Masahiro Okamoto
    • 雑誌名

      Proc.of SICE Annual Conference 2003 in Fukui

      ページ: 3317-3322

    • NAID

      130005440510

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multi-agent Reinforcement Learning with Evolutionary Neural Networks (in Japanese)2002

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Yamamoto, Souya Michitsuji, Isao Ono, Norihiko Ono
    • 雑誌名

      Proc.the 2002 SICE Symposium on Systems and Information (SSI-2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An Evolutionary Algorithm for Inference of Genetic Networks on A Grid Computing Environment

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Imade, Naoaki Mizuguchi, Isao Ono, Norihiko Ono, Masahiro Okamoto
    • 雑誌名

      Proc.the Fifth International Conference on Simulated Evolution And Learning, Busan, Oct.2004 (CD-ROM)

      ページ: 1-6

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On Co-Evolutionary Optimization of Competitive Game Strategies (in Japanese)

    • 著者名/発表者名
      Hayato Hashi, Daisuke Ibuki, Norihiko Ono, Isao Ono
    • 雑誌名

      Proc.the 48th Annual Conference of the Institute of Systems, Control and Information Engineers (ISCIE), Kyoto, May 19-21,2004

      ページ: 595-596

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On Co-Evolutionary Acquisition of Competitive Polices by Two Kinds of Agents, (in Japanese)

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Terasala, Souya Michitsuji, Norihiko Ono, Isao Ono
    • 雑誌名

      Proc.the 47th Annual Conference of the Institute of Systems, Control and Information Engineers (ISCIE), Kyoto, May 14-16,2003

      ページ: 499-500

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On Co-Evolutionary Approach to Competitive Games by Multiple Agent (in Japanese)

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ibuki, Souya Michitsuji, Norihiko Ono, Isao Ono
    • 雑誌名

      Proc.the 47th Annual Conference of the Institute of Systems, Control and Information Engineers (ISCIE), Kyoto, May 14-16,2003

      ページ: 497-498

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On Designing Soccer Agents with Evolutionary Neural Networks (in Japanese)

    • 著者名/発表者名
      Souya Michitsuji, Norihiko Ono, Isao Ono
    • 雑誌名

      Proc.the 46th Annual Conference of the Institute of Systems, Control and Information Engineers (ISCIE), Kobe, May 15-17,2002

      ページ: 545-546

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Global Optimization of Protein 3-Dimensional Structures in NMR by A Genetic Algorithm

    • 著者名/発表者名
      Isao Ono, Hiroshi Fujiki, Masaki Ootsuka, Naoto Nakashima, Norihiko Ono, Shin-ich Tate
    • 雑誌名

      Proc.the 2002 Congress on Evolutionary Computation, Honolulu, May 2002

      ページ: 303-308

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 橋 勇人: "対戦型ゲーム戦略の共進化的獲得に関する実験的考察"第48回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 石本 匡哉: "ニューラルネットエージェントの例題の共進化に関する実験的考察"第48回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 清水 雅也: "非同期的マルチエージェント系の政策獲得に関する実験的考察"第48回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 北村 章: "リカレントニューラルネットの構造と重みの進化的最適化に関する実験的考察"第48回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroaki Imada: "A Grid-Oriented Genetic Algorithm Framework for Bioinformatics"New Generation Computing. 22・2. 177-186 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Takeichi: "A Genetic Hill Climbing for Function Optimization Using A Neighborhood Based on Interaction among Parameters"Proc.2003 Congress on Evolutionary Computation (CEC2003). 1251-1258 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 道辻 壮哉: "進化型ニューラルネットによるサッカーエージェントの創発的設計"第46回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集. 545-546 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 間口 将行: "対戦型ゲームにおける行動政策の共進化的獲得のための世代交代モデル"第46回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集. 577-578 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 山元 隆行: "マルチエージェント強化学習への進化型ニューラルネットによる接近"計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会予講集. (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 伊吹 大介: "マルチエージェントによる対戦型ゲームヘの共進化的接近に関する実験的考察"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. (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 寺坂 和也: "異種エージェントによる対戦型ゲームヘの共進化的接近に関する実験的考察"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. (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 阿部 哲: "リカレントニューラルネットの構造と重みの進化的最適化のための世代交代モデルの提案"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. (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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