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数値的条件の悪い非線形最適化問題に対する安定した求解手法とソルバの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K21522
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 社会システム工学・安全システム
数理情報学
研究機関関西大学

研究代表者

檀 寛成  関西大学, 環境都市工学部, 准教授 (30434822)

研究協力者 松本 侑也  
野口 将嗣  
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 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード非線形最適化 / ソルバ / 多倍長精度計算 / 自動微分
研究成果の概要

本研究では,数値的条件の悪い非線形最適化問題 (NLP) に対する研究を行った.NLP には,求解途中で問題の数値的条件が悪くなり,安定して求解できない問題がある.
この問題を克服するために,本研究では計算精度を任意に設定できる多倍長精度計算を用いた NLP ソルバ(求解ソフトウェア)を作成し,通常用いられる倍精度計算では求解できない NLP が多倍長精度計算で求解できるケースがあることを示した.
さらに,本ソルバを用いて,数値的条件の悪い NLP の求解過程で生じることのある現象の一つである Maratos 効果について詳細に調べ,その現象が生じる領域が限定的であることを示した.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 学会発表 (11件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] 添字を扱うことができる自動微分ソフトウェアの設計と実装2018

    • 著者名/発表者名
      野口 将嗣,檀 寛成
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 2018 年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 2 階微分可能な自動微分ソフトウェアの開発2017

    • 著者名/発表者名
      松本 侑也,野口 将嗣,檀 寛成
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 2017 年春季研究発表会
    • 発表場所
      沖縄県市町村自治会館(沖縄県)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical Observation of SQP Method for Ill-posed NLPs with Multiple Precision Arithmetic2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshige Dan
    • 学会等名
      2nd Workshop on Mathmatical Optimization and Data Analysis
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Numerical Observation of Maratos Effect with Multiple Precision Arithmetic2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshige Dan
    • 学会等名
      15th EUROPT Workshop on Advances in Continuous Optimization
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonlinear Optimization Solver with Multiple Precision Arithmetic2016

    • 著者名/発表者名
      Yuya Matsumoto, Hiroshige Dan
    • 学会等名
      The 20th Workshop on Synthesis and System Integration of Mixed Information Technology (SASIMI2016)
    • 発表場所
      京都リサーチパーク(京都府)
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Maratos 効果の生じる問題例に対する数値的検証2016

    • 著者名/発表者名
      松本 侑也,檀 寛成
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 2016 年秋季研究発表会
    • 発表場所
      山形大学(山形県)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Implementation of NLP Solver with Multiple Precision Arithmetic and Numerical Behavior Analysis of SQP Method for Ill-posed NLPs2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshige Dan, Yuya Matsumoto
    • 学会等名
      The Fifth International Conference on Continuous Optimization of the Mathematical Optimization Society (ICCOPT2016)
    • 発表場所
      政策研究大学院大学(東京都)
    • 年月日
      2016-08-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Implementation of Nonlinear Optimization Solver with Multiple Precision Arithmetic2016

    • 著者名/発表者名
      Yuya Matsumoto, Hiroshige Dan
    • 学会等名
      The 11th International Symposium in Science and Technology at Kansai University 2016
    • 発表場所
      関西大学(大阪府)
    • 年月日
      2016-07-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Behavior Analysis of SQP Method for Ill-posed NLPs with Multiple Precision Arithmetic2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshige Dan, Yuya Matsumoto
    • 学会等名
      14th EUROPT Workshop on Advances in Continuous Optimization (EUROPT2016)
    • 発表場所
      Warsaw (Poland)
    • 年月日
      2016-07-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多倍長精度計算可能な自動微分ソフトウェアの開発と NLP ソルバの改良2016

    • 著者名/発表者名
      松本 侑也,檀 寛成
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 2016 年春季研究発表会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 矢上キャンパス
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Implementation of Nonlinear Optimization Solver with Multiple Precision Arithmetic2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshige Dan
    • 学会等名
      The 22nd International Symposium on Mathematical Programming (ISMP2015)
    • 発表場所
      Pittsburgh (USA)
    • 年月日
      2015-07-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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