統計的不確定性が信頼性に基づく最適設計におよぼす影響を見える化する指標の構築

• 研究課題/領域番号: 16K13738
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 計算科学
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 小木曽 望 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70295715)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 統計的不確定性 / 信頼性に基づく最適設計 / 見える化 / 信頼性指標 / CRI / 信頼性 / 最適設計 / 保守的信頼性指標 / 信用区間 / 信頼区間

研究成果の概要

この研究を通して，統計的不確定性が信頼性に基づく最適設計におよぼす影響を表すepistemic reliability indexを提案し，学術論文として発表することができた．統計的不確定性を考慮すると，従来の物理的不確定性のみを考慮した設計よりもより大きなマージンを必要とするが，この指標は，そのマージンを定量的に示すことができる．また，この指標は設計変数によらず，一定の値をとることを明らかにした．その結果，最適設計の過程で繰り返し計算をする必要がなく，計算負荷を抑えることができる．数値計算例だけでなく，スマート宇宙構造の設計にもこの指標を適用し，「見える化する指標」としての有効性を示した．

研究成果

• [国際共同研究] University of Florida(米国)
• [雑誌論文] Conservative reliability index for epistemic uncertainty in reliability-based design optimization (2018)
  • 著者名/発表者名: Makoto Ito, Nam Ho Kim, Nozomu Kogiso
  • 雑誌名: Structural and Multidisciplinary Optimization 巻: 57 号: 5 ページ: 1919-1935
  • DOI: 10.1007/s00158-018-1903-9
  • NAID: 120006885512
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Information uncertainty evaluated by parameter estimation and its effect on reliability-based multiobjective optimization (2016)
  • 著者名/発表者名: Makoto Ito and Nozomu Kogiso
  • 雑誌名: Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing 巻: 10 号: 6 ページ: JAMDSM0083-JAMDSM0083
  • DOI: 10.1299/jamdsm.2016jamdsm0083
  • NAID: 130005421145
  • ISSN: 1881-3054
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Conceptual design of displacement magnifying mechanism considering epistemic and aleatory uncertainty (2017)
  • 著者名/発表者名: Makoto Ito、Nozomu Kogiso
  • 学会等名: 12th World Congress of Structural and Multidisciplinary Optimization
  • 国際学会
• [学会発表] 統計的不確定性を表現する新しい指標と最適化への適用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 伊藤誠、小木曽望、Kim Nam-Ho
  • 学会等名: 日本機械学会 第27回設計工学・システム部門講演会
• [学会発表] 応答曲面単一ループ法による信頼性に基づく最適設計法の応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中博基, 小木曽望
  • 学会等名: 第27回設計工学・システム部門講演会
• [学会発表] 認識的不確定性を考慮した構造設計法に関する考察 (2017)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 誠、小木曽 望
  • 学会等名: 第33回宇宙構造・材料シンポジウム
• [学会発表] 進化型計算を組み合わせた不確定性を考慮した最適設計について (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 誠, 長谷川拓, 小木曽 望
  • 学会等名: 第12回最適化シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学 (北海道・札幌市)
  • 年月日: 2016-12-06
• [学会発表] 情報量の不確定性による最適解に対する影響評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 誠, 小木曽 望
  • 学会等名: 第26回設計工学・システム部門講演会
  • 発表場所: 慶應大学 (神奈川県・横浜市)
  • 年月日: 2016-10-08
• [学会発表] 情報量不足に起因する確定性を考慮した設計についての考察 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小木曽望, 伊藤誠
  • 学会等名: 第58回構造強度に関する講演会
  • 発表場所: 北海道大学 (北海道・札幌市)
  • 年月日: 2016-08-03
• [学会発表] Robust design method considering information uncertainty based on hyper parameter estimation (2016)
  • 著者名/発表者名: Makoto Ito, Nozomu Kogiso
  • 学会等名: Asian Conference on Structural and Multidisciplinary Optimization 2016 (ACSMO2016)
  • 発表場所: 長崎ブリックホール (長崎県・長崎市)
  • 年月日: 2016-05-22
  • 国際学会