複雑制約ネットワークを対象とした汎用群知能による問題解決方式

• 研究課題/領域番号: 15K00296
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知能情報学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 狩野 均 筑波大学, システム情報系, 教授 (40251045)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 群知能 / 制約充足問題 / 探索 / 制約 / 粒子群最適化法

研究成果の概要

本研究では、代表的な４種類の群知能アルゴリズムに着目し、複雑な制約充足問題に適用する共通の方法を開発した。対象問題を制約ネットワークで表現し、ネットワークの特徴量を用いて複数のカテゴリーに分類することにより、アルゴリズムの汎用性を高めた。また、並列化により、アルゴリズムの探索性能と計算速度の両方を向上させる方法を開発した。大規模なベンチマーク問題ならびに実世界の室内レイアウト問題に対して、本手法は従来の進化計算よりも有効であることを系統的な実験で示した。

研究成果

• [雑誌論文] Levy Flightを用いたEAによる施設レイアウト問題の解法 (2018)
  • 著者名/発表者名: 趙 冬青、アランニャ クラウス、狩野 均
  • 雑誌名: 進化計算学会論文誌 巻: 9 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.11394/tjpnsec.9.1
  • NAID: 130006712552
  • ISSN: 2185-7385
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Solving the Graph Coloring Problem using Cuckoo Search (2017)
  • 著者名/発表者名: Claus Aranha, Kenta Toda, Hitoshi Kanoh
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science 巻: 10385 ページ: 552-560
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Discrete Firefly Algorithm Based on Similarity for Graph Coloring Problems (2017)
  • 著者名/発表者名: Kui Chen and Hitoshi Kanoh
  • 雑誌名: Proc. of The 18th International Conference on Software Engineering, Artificial Intelligence, Networking and Parallel/Distributed Computing (SNPD 2017) 巻: - ページ: 65-70
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Solving Real-World Facility Layout Problems Using GA with Levy Flights and Multi Decoding (2017)
  • 著者名/発表者名: Dongqing Zhao, Claus Aranha, Hitoshi Kanoh
  • 雑誌名: Proc. of The 18th International Conference on Software Engineering, Artificial Intelligence, Networking and Parallel/Distributed Computing (SNPD 2017) 巻: - ページ: 333-338
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Solving Facility Layout Problems Using Evolutionary Strategy Based on Levy Flight (2016)
  • 著者名/発表者名: Dongqing Zhao, Claus Aranha, Hitoshi Kanoh
  • 雑誌名: Proceedings of IEEE 9th International Workshop on Computational Intelligence and Applications 巻: - ページ: 39-44
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Discrete Artificial Bee Colony Algorithm Based on Similarity for Graph Coloring Problems (2016)
  • 著者名/発表者名: Kui Chen, Hitoshi Kanoh
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science 巻: 10071 ページ: 73-84
  • DOI: 10.1007/978-3-319-49001-4_6
  • ISBN: 9783319490007, 9783319490014
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Levy Flight を用いた ES による施設レイアウト問題の解法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 趙 冬青, アランニャ クラウス, 狩野 均
  • 雑誌名: 情報処理学会数理モデル化と問題解決研究会資料 巻: 2016-MPS-108
  • オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 複数のデコード化とLevy Flightに基づく進化計算による室内レイアウト問題の解法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 趙 冬青, アランニャ クラウス, 狩野 均
  • 雑誌名: 情報処理学会数理モデル化と問題解決研究会資料 巻: 2016-MPS-111
  • オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cuckoo Searchによるグラフ色塗り問題の解法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 戸田 敬太, アランニャ クラウス, 狩野 均
  • 雑誌名: 情報処理学会数理モデル化と問題解決研究会資料 巻: 2016-MPS-111
  • オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] PSO Algorithm with Transition Probability Based on Hamming Distance for Graph Coloring Problem (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuya Aoki, Claus Aranha, Hitoshi Kanoh
  • 雑誌名: IEEE Proceedings of International Conference On Systems, Man, And Cybernetics 巻: 1 ページ: 1956-1961
  • DOI: 10.1109/smc.2015.341
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Cuckoo Search を用いた室内レイアウト問題の解法 (2018)
  • 著者名/発表者名: 澤田和磨，クラウス アランニャ，狩野 均，西尾祐紀
  • 学会等名: 情報処理学会第80回全国大会
• [学会発表] 複数の群れを有する並列 Cuckoo Search による連続値最適化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 河面知定，クラウス アランニャ，狩野 均
  • 学会等名: 情報処理学会第80回全国大会
• [学会発表] Artificial Bee Colony法を用いたグラフ色塗り問題の解法 (2017)
  • 著者名/発表者名: 冨樫 勇哉, アランニャ クラウス, 狩野 均
  • 学会等名: 情報処理学会第31回全国大会
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] Solving the Graph Coloring Problem using Cuckoo Search (2017)
  • 著者名/発表者名: Claus Aranha, Kenta Toda, Hitoshi Kanoh
  • 学会等名: Advances in Swarm Intelligence: 8th international Conference, (ICSI 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] A Discrete Firefly Algorithm Based on Similarity for Graph Coloring Problems (2017)
  • 著者名/発表者名: Kui Chen and Hitoshi Kanoh
  • 学会等名: The 18th International Conference on Software Engineering, Artificial Intelligence, Networking and Parallel/Distributed Computing (SNPD 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Solving Real-World Facility Layout Problems Using GA with Levy Flights and Multi Decoding (2017)
  • 著者名/発表者名: Dongqing Zhao, Claus Aranha, Hitoshi Kanoh
  • 学会等名: The 18th International Conference on Software Engineering, Artificial Intelligence, Networking and Parallel/Distributed Computing (SNPD 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] 複数のデコード化とLevy Flightに基づく進化計算による室内レイアウト問題の解法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 趙 冬青, アランニャ クラウス, 狩野 均
  • 学会等名: 情報処理学会 数理モデル化と問題解決研究会
  • 発表場所: 電気通信大学（東京都調布市）
  • 年月日: 2016-12-12
• [学会発表] Cuckoo Searchによるグラフ色塗り問題の解法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 戸田 敬太, アランニャ クラウス, 狩野 均
  • 学会等名: 情報処理学会 数理モデル化と問題解決研究会
  • 発表場所: 電気通信大学（東京都調布市）
  • 年月日: 2016-12-12
• [学会発表] A Discrete Artificial Bee Colony Algorithm Based on Similarity for Graph Coloring Problems (2016)
  • 著者名/発表者名: Kui Chen, Hitoshi Kanoh
  • 学会等名: 5th International Conference on the Theory and Practice of Natural Computing
  • 発表場所: 東北大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-12-11
  • 国際学会
• [学会発表] Solving Facility Layout Problems Using Evolutionary Strategy Based on Levy Flight (2016)
  • 著者名/発表者名: Dongqing Zhao, Claus Aranha, Hitoshi Kanoh
  • 学会等名: IEEE 9th International Workshop on Computational Intelligence and Applications
  • 発表場所: 江田島コミュニティーセンター（広島県江田島市）
  • 年月日: 2016-11-05
  • 国際学会
• [学会発表] Levy Flight を用いた ES による施設レイアウト問題の解法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 趙 冬青, アランニャ クラウス, 狩野 均
  • 学会等名: 情報処理学会 数理モデル化と問題解決研究会
  • 発表場所: 沖縄科学技術大学院大学（沖縄県国頭郡恩納村）
  • 年月日: 2016-07-04
• [学会発表] ES を用いた PSO のパラメータの最適化とその分析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐久間 司, Claus Aranha, 狩野 均
  • 学会等名: 情報処理学会 第78回全国大会
  • 発表場所: 慶應義塾大学（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-03-10
• [学会発表] PSO Algorithm with Transition Probability Based on Hamming Distance for Graph Coloring Problem (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuya Aoki, Claus Aranha, Hitoshi Kanoh
  • 学会等名: IEEE International Conference On Systems, Man, And Cybernetics
  • 発表場所: City university of Hong Kong (Hong Kong, China)
  • 年月日: 2015-10-09
  • 国際学会
• [学会発表] 島ごとに異なるデコード化法を用いたGAによる施設レイアウト問題の解法と評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 趙 冬青, アランニャ クラウス, 狩野 均
  • 学会等名: 人工知能学会 第29回全国大会
  • 発表場所: 公立はこだて未来大学（北海道函館市）
  • 年月日: 2015-05-30