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決定論的群知能最適化の開発とその実装

研究課題

研究課題/領域番号 16K14271
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関東京都市大学

研究代表者

中野 秀洋  東京都市大学, 知識工学部, 教授 (10386360)

研究分担者 神野 健哉  東京都市大学, 知識工学部, 教授 (50286762)
研究協力者 佐々木 智志  
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
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード群知能最適化 / 粒子群最適化 / 最適化問題 / 非線形力学系 / 非線形システム / 決定論的手法 / メタヒューリスティクス / 非線形系 / 進化計算 / 決定論的システム / ソフトコンピューティング / アルゴリズム / システム工学 / 計算機システム
研究成果の概要

本研究では、様々な工学システムが最適な状態で動作するための最適化手法について検討した。従来の手法と比較して、本手法は乱数を用いないことが特徴の一つである。このため、本手法は単純なプログラムによって動作させることができる。また、様々な機器に組み込むことも容易である。本研究では、本手法の動作について理論的な解析を行っており、良好な解が得られる条件についても明らかにしている。さらに本手法が動作するプロセッサ回路の設計についても検討している。今後はより大規模、複雑なシステムの最適化に応用することを考えている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の発見的最適化手法は、様々な最適化問題に対して汎用的に利用できる。一方、良好な解が得られる条件は、数値実験を繰り返すことによって経験的に求めることが多い。本研究で用いた最適化手法については、数学的な考察に基づく理論解析によって、この条件を明らかにしている。このことは、様々な手法の動作を理解することにつながるため、学術的意義は高いと考えている。また、本手法は実装も容易であり、様々な機器の最適化のために本手法を組み込むといった応用も期待でき、社会的意義も高いと考えている。

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

    (39件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (34件) (うち国際学会 25件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Learning Algorithm with Nonlinear Map Optimization for Neural Network2018

    • 著者名/発表者名
      Yuki Hoshino, Kenya Jin'no
    • 雑誌名

      信号処理

      巻: 22 号: 4 ページ: 153-156

    • DOI

      10.2299/jsp.22.153

    • NAID

      130007418562

    • ISSN
      1342-6230, 1880-1013
    • 年月日
      2018-07-25
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 区分線形系粒子群最適化法における解探索性能の解析2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木智志, 中野秀洋, 宮内新, 田口亮
    • 雑誌名

      進化計算学会論文誌

      巻: 8 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.11394/tjpnsec.8.1

    • NAID

      130005798615

    • ISSN
      2185-7385
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deterministic Particle Swarm Optimizer with the Convergence and Divergence Dynamics2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki SASAKI, Hidehiro NAKANO, Arata MIYAUCHI, Akira TAGUCHI
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E100.A 号: 5 ページ: 1244-1247

    • DOI

      10.1587/transfun.E100.A.1244

    • NAID

      130005631459

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Particle Swarm Optimizer Networks with Stochastic Connection for Improvement of Diversity Search Ability to Solve Multimodal Optimization Problems2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki SASAKI, Hidehiro NAKANO, Arata MIYAUCHI, Akira TAGUCHI
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E100.A 号: 4 ページ: 996-1007

    • DOI

      10.1587/transfun.E100.A.996

    • NAID

      130005529472

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of the Dynamical Characteristics of the Firefly Algorithm2017

    • 著者名/発表者名
      T.Shindo, J.Xiao, T.Kurihara, K.Jin'no
    • 雑誌名

      International Journal of Swarm Intelligence Research

      巻: 8, 4 号: 4 ページ: 18-33

    • DOI

      10.4018/ijsir.2017100102

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Search Property of Nonlinear Map Optimization2019

    • 著者名/発表者名
      K.Jin'no, T.Sasaki, H.Nakano
    • 学会等名
      IEEE CEC 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Reference Frame Invariance for Piecewise-linear Particle Swarm Optimizer2018

    • 著者名/発表者名
      T.Sasaki, H.Nakano
    • 学会等名
      IEEE SMC 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Artificial Bee Colony Algorithm for Dynamic Optimization Problems2018

    • 著者名/発表者名
      M.Omika, H.Nakano, A.Miyauchi
    • 学会等名
      NOLTA 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Particle Swarm Optimizer Networks with Switching Local and Global Network Topologies2018

    • 著者名/発表者名
      S.Sato, H.Nakano, A.Miyauchi
    • 学会等名
      NOLTA 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Particle Swarm Optimization with Individual Dropout2018

    • 著者名/発表者名
      T.Shindo, T.Hiraguri, K.Jin'no
    • 学会等名
      NOLTA 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On a Nonlinear Map Optimization2018

    • 著者名/発表者名
      K.Jin'no
    • 学会等名
      NOLTA 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Dynamics of Nonlinear Map Optimization2018

    • 著者名/発表者名
      K.Jin'no
    • 学会等名
      ICAND2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nonlinear Map Optimization2018

    • 著者名/発表者名
      K.Jin'no
    • 学会等名
      IEEE WCCI 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On a Nonlinear Map Optimization2018

    • 著者名/発表者名
      S.Ishikawa, K.Jin'no
    • 学会等名
      NCSP 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Canonical Deterministic Particle Swarm Optimization with Rotation Angle Adjustment2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kohinata, Takuya Shindo, Kenya Jin'no
    • 学会等名
      NCSP 2017
    • 発表場所
      Guam (USA)
    • 年月日
      2017-02-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Deterministic Parameter Adaptation for Differential Evolution Algorithm2017

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Hariya, Kenya Jin’no
    • 学会等名
      NCSP 2017
    • 発表場所
      Guam (USA)
    • 年月日
      2017-02-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Co-Evolutional Particle Swarm Optimizer with Dynamic Re-Grouping Schemes2017

    • 著者名/発表者名
      R.Kikkawa, H.Nakano, A.Miyauchi
    • 学会等名
      NOLTA 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-Objective Particle Swarm Optimizer Networks with Tree Topology2017

    • 著者名/発表者名
      K.Miyano, H.Nakano, A.Miyauchi
    • 学会等名
      NOLTA 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of particles behaviors of piecewise-linear particle swarm optimizer2017

    • 著者名/発表者名
      T.Sasaki, H.Nakano
    • 学会等名
      SSCI 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study of SI algorithm that individual to drop out2017

    • 著者名/発表者名
      T.Shindo, K.Jin'no
    • 学会等名
      NOLTA 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A study of PCMPSO2017

    • 著者名/発表者名
      K.Jin'no, Y.Hariya, T.Shindo
    • 学会等名
      NOLTA 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Learning Algorithm with Nonlinear Map Optimization for Neural Network2017

    • 著者名/発表者名
      Y.Hoshino, K.Jin'no
    • 学会等名
      NCSP 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 共進化粒子群最適化における動的グループ化機構に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      吉川凌介, 中野秀洋, 宮内新
    • 学会等名
      IEICE CCS研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ツリー構造を有する多目的粒子群最適化ネットワーク2017

    • 著者名/発表者名
      宮野恭輔, 中野秀洋, 宮内新
    • 学会等名
      IEICE NLP研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 非線形写像モデル最適化法2017

    • 著者名/発表者名
      神野健哉
    • 学会等名
      IEICE NLP研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 粒子群最適化の解探索方法の解析2017

    • 著者名/発表者名
      石川成之助, 神野健哉
    • 学会等名
      IEICE NLP研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 粒子群最適化法における集団数による解探索性能の調査2016

    • 著者名/発表者名
      黒澤 祐貴, 針谷 維佑, 神野 健哉
    • 学会等名
      電子情報通信学会非線形問題研究会
    • 発表場所
      中京大学(愛知県)
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 二つの回転モードを有する粒子群最適化における Gbest の影響に関する調査2016

    • 著者名/発表者名
      中野 秀洋・佐々木 智志・宮内 新・田口 亮
    • 学会等名
      進化計算シンポジウム2016
    • 発表場所
      一宮シーサイドオーツカ(千葉県)
    • 年月日
      2016-12-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Piecewise-linear particle swarm optimizer networks2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki SASAKI, Hidehiro NAKANO, Arata MIYAUCHI, Akira TAGUCHI
    • 学会等名
      NOLTA 2016
    • 発表場所
      ニューウェルシティ湯河原(静岡県)
    • 年月日
      2016-11-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-agent search method with rotation angle dependent on the best position2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kohinata, Takuya Kurihara, Takuya Shindo and Kenya Jin'no
    • 学会等名
      NOLTA 2016
    • 発表場所
      ニューウェルシティ湯河原(静岡県)
    • 年月日
      2016-11-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A study on invariance of differential evolution for ill-conditioning problems2016

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Hariya, Takuya Kurihara, Takuya Shindo and Kenya Jin'no
    • 学会等名
      NOLTA 2016
    • 発表場所
      ニューウェルシティ湯河原(静岡県)
    • 年月日
      2016-11-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Particle Swarm Optimization for Matrix Converter of Switching Pattern Design2016

    • 著者名/発表者名
      Takuya Shindo, Kenya Jin’no
    • 学会等名
      APCCAS 2016
    • 発表場所
      Jeju (Korea)
    • 年月日
      2016-10-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis for basic dynamics and performances of piecewise particle swarm optimizers2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki SASAKI, Hidehiro NAKANO, Arata MIYAUCHI, Akira TAGUCHI
    • 学会等名
      IEEE SMC 2016
    • 発表場所
      Budapest (Hungary)
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Novel Particle Swarm Optimization for Non-Separable and Ill-Conditioned Problems2016

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Hariya, Takuya Shindo, Kenya Jin’no
    • 学会等名
      IEEE SMC 2016
    • 発表場所
      Budapest (Hungary)
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二つの回転モードを有する粒子群最適化2016

    • 著者名/発表者名
      中野秀洋・佐々木智志・宮内 新
    • 学会等名
      電子情報通信学会非線形問題研究会
    • 発表場所
      甲南大学(兵庫県)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Solving Performances of Piecewise-Linear Particle Swarm Optimizer with Chaotic Dynamics2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki SASAKI, Hidehiro NAKANO, Arata MIYAUCHI, Akira TAGUCHI
    • 学会等名
      SCIS&ISIS 2016
    • 発表場所
      北海学園大学(北海道)
    • 年月日
      2016-08-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Improved Rotationally Invariant PSO: A Modified Standard PSO-20112016

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Hariya, Takuya Shindo, Kenya Jin'no
    • 学会等名
      IEEE WCCI 2016 (CEC 2016)
    • 発表場所
      Vancouver (Canada)
    • 年月日
      2016-07-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 並列分散処理に適した人工蜂コロニーアルゴリズム2016

    • 著者名/発表者名
      磯野 悠・佐々木智志・中野秀洋・宮内 新
    • 学会等名
      電子情報通信学会非線形問題研究会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2016-07-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 並列型粒子群最適化のPCクラスタへの実装2016

    • 著者名/発表者名
      中野秀洋・松本涼佑・佐々木智志・宮内 新
    • 学会等名
      電子情報通信学会非線形問題研究会
    • 発表場所
      高知大学(高知県)
    • 年月日
      2016-05-26
    • 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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