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マルチエージェント強化学習による実航路の改善

研究課題

研究課題/領域番号 16K00309
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
研究機関広島市立大学

研究代表者

神尾 武司  広島市立大学, 情報科学研究科, 講師 (20316136)

研究協力者 田中 隆博  
三堀 邦彦  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードマルチエージェントシステム / 強化学習 / 多船航路探索 / 海上安全 / 行動選択制限 / 参照航路 / 航路改善 / ニアミス回避 / 機械学習 / ニアミス航路
研究成果の概要

本研究では,多船航路探索用マルチエージェント強化学習システム(MARLS)の海上交通アセスメントツールとしての価値を高めるために,参照航路に対して「不要箇所の検出」および「衝突発生(ニアミス)の原因究明」を可能とする2種類の多船航路探索用MARLSを新たに開発した.前者では,航路改善率に基づいて不要箇所を検出し,これに代わる改善航路を探索する方法を採用した.後者では,ニアミス回避開始限界点をニアミスの原因として推定し,それ以降の改善航路を探索する方法を採用した.計算機実験では,提案MARLSの性能を用途に応じて検証した.さらに,提案MARLSが実航路に対しても適用可能であることを確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では多船航路探索用MARLSの海上交通アセスメントツールとしての価値を高めるために,実航路に対して「不要箇所の検出」および「衝突発生(ニアミス)の原因究明」が可能な多船航路探索用MARLSを開発した.これにより,船舶工学以外の分野にも高度な海上交通アセスメントツールの重要性が啓蒙できる.この点に大きな学術的意義がある.
日本において海上物流の安全性と効率性の確保は産業界を支える必須条件である.さらに,港則法及び海上交通安全法の一部を改正する法律の施行(22年7月1日)に見られるように海上交通アセスメントツールの重要性は増している.本研究はこのような社会的要請に合致する.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 強化学習ベース多船航路探索法によるニアミス航路の改善2019

    • 著者名/発表者名
      冨原崇寛,神尾武司,田中隆博,三堀邦彦,藤坂尚登
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 技術研究報告

      巻: NLP2018-127 ページ: 17-22

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 強化学習ベース多船航路探索におけるQ学習とProfit Sharingの比較2019

    • 著者名/発表者名
      冨原崇寛,節家 将,神尾武司,田中隆博,三堀邦彦,藤坂尚登
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 2019年総合大会 講演論文集

      ページ: 101-101

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Enhancement of Reference Course Tracking Capability in Multi-Agent Reinforcement Learning System to Search Ships’ Courses2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro TOMIHARA, Takeshi KAMIO, Takahiro TANAKA, Kunihiko MITSUBORI, and Hisato FUJISAKA
    • 雑誌名

      Proc. of International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA2018)

      ページ: 444-447

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Reference Courses on Reinforcement Learning to Search Ships' Courses2017

    • 著者名/発表者名
      Takeshi KAMIO, Takahiro TANAKA, Kunihiko MITSUBORI, and Hisato FUJISAKA
    • 雑誌名

      Proc. of International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA2017)

      ページ: 490-493

    • NAID

      40021162925

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 強化学習ベース多船航路探索法に参照航路の更新が与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      神尾武司,田中隆博,三堀邦彦,藤坂尚登
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: NLP2017-63 ページ: 75-80

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 参照航路が強化学習ベース多船航路探索法に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      神尾武司,保井俊祐,田中隆博,三堀邦彦,藤坂尚登
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: NLP2016-108 ページ: 13-18

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 保井俊祐,三堀邦彦,田中隆博,藤坂尚登,神尾武司2017

    • 著者名/発表者名
      舵角と速力を行動にもつ強化学習ベース多船航路探索法
    • 雑誌名

      電子情報通信学会総合大会,情報・システムソサイエティ特別企画 学生ポスターセッション予稿集

      巻: ISS-P-78 ページ: 78-78

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 強化学習ベース多船航路探索法によるニアミス航路の改善2019

    • 著者名/発表者名
      冨原崇寛
    • 学会等名
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 強化学習ベース多船航路探索におけるQ学習とProfit Sharingの比較2019

    • 著者名/発表者名
      冨原崇寛
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Enhancement of Reference Course Tracking Capability in Multi-Agent Reinforcement Learning System to Search Ships’ Courses2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro TOMIHARA
    • 学会等名
      International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of Reference Courses on Reinforcement Learning to Search Ships' Courses2017

    • 著者名/発表者名
      Takeshi KAMIO
    • 学会等名
      International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 強化学習ベース多船航路探索法に参照航路の更新が与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      神尾武司
    • 学会等名
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 参照航路が強化学習ベース多船航路探索法に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      神尾武司
    • 学会等名
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
    • 発表場所
      ねぶたの家ワ・ラッセ
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 舵角と速力を行動にもつ強化学習ベース多船航路探索法2017

    • 著者名/発表者名
      保井俊祐
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会,情報・システムソサイエティ特別企画 学生ポスターセッション
    • 発表場所
      名城大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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