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連続型大域的最適化に対するメタヒューリスティクス

研究課題

研究課題/領域番号 14655147
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 システム工学
研究機関京都大学

研究代表者

福嶋 雅夫  京都大学, 情報学研究科, 教授 (30089114)

研究分担者 山下 信雄  京都大学, 情報学研究科, 助手 (30293898)
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
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2003年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2002年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードメタヒューリスティクス / 非線形最適化 / 大域的最適化 / シンプレックス法 / アニーリング法 / 遺伝的アルゴリズム / タブー探索法 / フィルター法
研究概要

連続変数をもつ非凸関数の大域的最適化は非常に困難な問題であり,これまで様々な手法が提案されているが未だ実用上十分といえる段階には達していない.本研究は単体法やパターン探索法などの直接探索法を基礎にアニーリング法(焼きなまし法),遺伝的アルゴリズム,タブー探索法などのメタヒューリスティクスを構築するという,これまであまり考えられていないアイデアを用いることにより,連続型最適化問題に対する実用的な大域的最適化手法の開発を試みるものである.
本年度は3年間にわたる研究期間の最終年度であり,これまでに得られた成果をさらに発展させ,いくつかの新たな研究成果を得ることができた.まず,組合せ最適化においてよく知られたメタヒューリスティクスであるタブー探索法を,連続的最適化のための古典的手法であるNelder-Mead法と新たに我々が開発した適応的パターン探索法という直接探索法を組み合わせた新しいアルゴリズムを開発した.この方法ではタブー領域に加えて準タブー領域という概念を導入することにより,性能の向上を図っている.この研究成果はEuropean Journal of Operational Researchに掲載される予定である.さらに,制約条件をもつ最適化問題を取り扱うために,非線形計画法において近年注目されているフィルター法の考え方を取り入れたアニーリング法のアルゴリズムを構築し,計算実験により,このアルゴリズムが制約付き大域的最適化問題に対して優れた性能を有することを明らかにした.

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2004 その他

すべて 雑誌論文 (2件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Heuristic pattern search and its hybridization with simulated annealing for nonlinear global optimization2004

    • 著者名/発表者名
      A.-R.Hedar, M.Fukushima
    • 雑誌名

      Optimization Methods and Software Vol.19,No.3

      ページ: 291-308

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Tabu search directed by direct search methods for nonlinear global optimization

    • 著者名/発表者名
      A.-R.Hedar, M.Fukushima
    • 雑誌名

      European Journal of Operational Research (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] A.-R.Hedar, M.Fukushima: "Hybrid simulated annealing and direct search method for nonlinear global optimization"Optimization Methods and Software. Vol.17, No.5. 891-912 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.-R.Hedar, M.Fukushima: "Simplex coding genetic algorithm for the global optimization of nonlinear functions"Multi-Objective Programming and Goal Programming, Springer-Verlag. 135-140 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.-R.Hedar, M.Fukushima: "Minimizing multimodal functions by simplex coding genetic algorithm"Optimization Methods and Software. 掲載予定.

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.-R.Hedar, M.Fukushima: "Heuristic pattern search and its hybridization with simulated annealing for nonlinear global optimization"Optimization Methods and Software. 掲載予定.

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.-R.Hedar, M.Fukushima: "Hybrid simulated annealing and direct search method for nonlinear global optimization"Optimization Methods and Software. Vol.17, No.5. 891-912 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.-R.Hedar, M.Fukushima: "Minimizing multimodal functions by simplex coding genetic algorithm"Optimization Methods and Software. (掲載予定).

    • 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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