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多目的逐次近似最適化における効率的学習法とその応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K01269
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 社会システム工学・安全システム
研究機関関西大学

研究代表者

尹 禮分  関西大学, 環境都市工学部, 教授 (10325326)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード逐次近似最適化 / 機械学習 / モデル予測 / メター学習 / meta-learning / RBF neural networks / hyper-parameter / 多目的モデル予測制御 / サポートベクターマシン / モデル予測制御 / 多目的最適化 / ニューラルネットワーク / 遺伝的アルゴリズム / メタモデル / 計算知能 / 工学設計 / 多目的逐次近似最適化
研究成果の概要

逐次近似最適化では、本来の目的関数の代わりに代用の近似関数が用いられる。いくつかのサンプル点に基づいて構築される近似関数の生成には、RBFネットワークやSVMなどの機械学習が有効である。得られた近似関数の精度は、使用される基底関数やカーネル関数によって変わり,それらの関数における内部パラメータの設定が重要になる。より精度の高い近似関数を生成することを目指し、SVMやRBFネットワークにおける最適な内部パラメーターの決定法、すなわちメタ学習法の提案を行った。さらに、ダイナミックな多目的モデル予測制御問題へ拡張するとともに、工学設計問題を通じて様々な角度から提案手法の有効性を検証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

計算知能や多目的最適化法に関し、そのものを対象とした研究はすでに多く存在する。しかし、基礎的研究にとどまることが多く、実際の応用という観点からの検討が不十分であるか、逆に理論的な根拠は希薄であるが、これまでの経験に基づく方法による試行錯誤的な研究も多いというのが現状である。さらに、GAやPSOの進化的アルゴリズムを用いたパレート解の生成法に関する研究は活発であるが、既存の方法では多くの計算回数を要する。これらのことを総合的に踏まえたうえで、多角な観点から、理論のみならず実問題へ適用性も考慮した成果であり、学術的にも実用的にも有意義であると考える。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 7件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] Pukyong National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Waterloo(Canada)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Pukyong National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Waterloo(Canada)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Meta-Learning of Selecting Optimal Hyperparameters for RBF Networks2019

    • 著者名/発表者名
      S. Yoshida,Y.B. Yun, H.Nakayama, M.Yoon
    • 雑誌名

      第62回自動制御連合講演会論文集

      巻: Vol.62

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On selecting hyper-parameters in RBF networks2019

    • 著者名/発表者名
      S. Yoshida,Y.B. Yun, H.Nakayama, M.Yoon
    • 雑誌名

      International Conference on Nonlinear Analysis and Convex Analysis and International Conference on Optimization: Techniques and Applications

      巻: - ページ: 185-185

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Design for Support Patterns of NATM Tunnel Using Machine Learning2019

    • 著者名/発表者名
      Y.B. Yun, G. Kaneko, H. Kusumi, A. Nishio, T. Kurotani
    • 雑誌名

      ICITG 2019: Information Technology in Geo-Engineering

      巻: - ページ: 376-382

    • DOI

      10.1007/978-3-030-32029-4_32

    • ISBN
      9783030320287, 9783030320294
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 機械学習を用いた多目的モデル予測制御2018

    • 著者名/発表者名
      尹 禮分、中山弘隆、尹 敏
    • 雑誌名

      第61回自動制御連合講演会論文集

      巻: 1 ページ: 1337-1340

    • NAID

      130007546632

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Multi-Objective Model Predictive Control2018

    • 著者名/発表者名
      Yeboon Yun, Hirotaka Nakayama, Min Yoon
    • 雑誌名

      Proceedings of 2018 Joint 10th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 19th International Symposium on Advanced Intelligent Systems

      巻: 1 ページ: 304-308

    • DOI

      10.1109/scis-isis.2018.00067

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Intelligent multi-objective model predictive control applied to steam turbine start-up2018

    • 著者名/発表者名
      Masakazu SHIRAKAWA, Yeboon YUN, Masao ARAKAWA
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      巻: 12 号: 1 ページ: JAMDSM0007-JAMDSM0007

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2018jamdsm0007

    • NAID

      130006898654

    • ISSN
      1881-3054
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ensembled Support Vector Machines for Meta-Modeling2016

    • 著者名/発表者名
      Yeboon Yun and Hirotaka Nakayama
    • 雑誌名

      Communications in Computer and Information Science:Knowledge and Systems Sciences

      巻: 660 ページ: 203-212

    • DOI

      10.1007/978-981-10-2857-1_18

    • ISBN
      9789811028564, 9789811028571
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Proposal of Meta-Learning in RBF Networks2019

    • 著者名/発表者名
      S.Yoshida, Y.B. Yun
    • 学会等名
      The 14th International Symposium in Science and Technology (ISST 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Model Predictive Control with Multiple Objectives2018

    • 著者名/発表者名
      Yeboon Yun
    • 学会等名
      The 13th International Symposium in Science and Technology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-Objective Model Predictive Control and Its Applications2018

    • 著者名/発表者名
      Yeboon Yun
    • 学会等名
      The InternationalWorkshop on Nonlinear Analysis and Optimization (IWNAO2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] On Disposal Planning of Debris and Waste for Large-Scale Disasters2017

    • 著者名/発表者名
      Yeboon Yun
    • 学会等名
      The 24th International Conference on Multiple Criteria Decision Making
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ensembled Support Vector Machines for Meta-Modeling2016

    • 著者名/発表者名
      Yeboon Yun
    • 学会等名
      The 17th international symposium on Knowledge and Systems Sciences
    • 発表場所
      Kobe, Hyogo, Japan
    • 年月日
      2016-11-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-02-22  

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