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任意サイズの非劣解集合探索のための進化型多数目的最適化アルゴリズムの開発と評価

研究課題

研究課題/領域番号 16H02877
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 ソフトコンピューティング
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(系)研究科(研究院), 教授 (60193356)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2017年度)
配分額 *注記
15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード進化計算 / 多目的最適化 / 非劣解集合 / 性能評価 / 多数目的最適化 / 意思決定 / 選好解
研究実績の概要

多目的最適化問題のパレートフロントを近似する非劣解集合を求めるために,様々な進化型多目的最適化アルゴリズムが提案されている.一般に,交叉確率や突然変異確率などのパラメータ設定は,個々のアルゴリズムで異なるため,性能比較を行う場合では,個々のアルゴリズムにおいて最適なパラメータの設定が注意深く行われる.すなわち,個々のアルゴリズムに対する最適なパラメータ設定を用いて,アルゴリズム間の比較が行われる.しかし,非劣解集合の評価指標として用いられるHVとIGDは,個体群サイズを増加させると単調に評価結果が改善する傾向がある.そのため,個体群サイズに関しては,すべてのアルゴリズムで同一の設定で比較が行われ,個体群サイズの設定により,アルゴリズムの評価結果が異なるという問題が発生している.この問題点を解決する方法として,本研究では,以下のような3通りの方法を提案した.
(1)個体群サイズを100程度から5000程度まで,様々な値に設定し,アルゴリズムの評価を行う.すなわち,単一の設定値に対する評価ではなく,多数の設定値に対する評価を行う.
(2)例えば,100個の非劣解を含む解集合を求める場合,個体群サイズを100に設定するだけではなく,個体群サイズを100以上の様々な値に設定して得られた最終個体群から選択された100個の非劣解の評価を行う.
(3)上記(2)において,最終個体群だけではなく,探索中に調べられた全ての個体から選択された100個の非劣解の評価を行う.
さらに,このような3種類の評価方法を用いた数値実験を行うことで,アルゴリズム間の評価結果が個体群サイズの設定に大きく依存すること,最終世代の個体群と選択後の解集合の評価結果には大きな相関があること,探索中に調べられた全ての個体から解選択を行うことで,アルゴリズムの性能が大きく改善されることを示した.

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] National Univ. of Defense Technology(中国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] City University of Hong Kong(香港)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Performance of decomposition-based many-objective algorithms strongly depends on Pareto front shapes2017

    • 著者名/発表者名
      H. Ishibuchi, Y. Setoguchi, H. Masuda, and Y. Nojima
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Evolutionary Computation

      巻: 21 号: 2 ページ: 169-190

    • DOI

      10.1109/tevc.2016.2587749

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Hypervolume subset selection for triangular and inverted triangular Pareto fronts of three-objective problems2017

    • 著者名/発表者名
      H. Ishibuchi, R. Imada, Y. Setoguchi, and Y. Nojima
    • 学会等名
      14th ACM/SIGEVO Conference on Foundations of Genetic Algorithms
    • 発表場所
      Copenhagen, Denmark
    • 年月日
      2017-01-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evolutionary many-objective optimization: Difficulties and future research directions2016

    • 著者名/発表者名
      H. Ishibuchi
    • 学会等名
      Applied Informatics and Technology Innovation Conference
    • 発表場所
      Newcastle, Australia
    • 年月日
      2016-11-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reference point specification in MOEA/D for multi-objective and many-objective problems2016

    • 著者名/発表者名
      H. Ishibuchi, K. Doi, and Y. Nojima
    • 学会等名
      2016 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics
    • 発表場所
      Budapest, Hungary
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Use of piecewise linear and nonlinear scalarizing functions in MOEA/D2016

    • 著者名/発表者名
      H. Ishibuchi, K. Doi, and Y. Nojima
    • 学会等名
      14th International Conference on Parallel Problem Solving from Nature
    • 発表場所
      Edinburgh, Scotland, UK
    • 年月日
      2016-09-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] How to compare many-objective algorithms under different settings of population and archive sizes2016

    • 著者名/発表者名
      H. Ishibuchi, Y. Setoguchi, H. Masuda, and Y. Nojima
    • 学会等名
      2016 IEEE Congress on Evolutionary Computation
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2016-07-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-08-26  

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