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人工適応型エージェントモデルのための進化計算手法の開発およびその応用研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K16354
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関広島大学

研究代表者

林田 智弘  広島大学, 工学研究科, 准教授 (20432685)

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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードニューラルネットワーク / クラシファイアシステム / 構造最適化 / エージェントベースシミュレーション / 人工適応型エージェント / 進化計算 / 機械学習 / 意思決定 / ゲーム理論
研究成果の概要

本研究では,(i) ニューラルネットワークの構造最適化手法の開発,(ii) クラシファイアシステムの改良,(iii) 応用研究に関する研究成果を上げた.具体的には,(i)ではニューラルネットワークに対する構造最適化手法を拡張することで,主にDNN を対象とした探索的なニューラルネットワークの構造最適化手法を開発した.(ii)ではいくつかのクラシファイアシステムに関して,人工適応型エージェントの意思決定機構として応用可能なシステムへと改良した.(iii)では電力市場に関するシミュレーション分析や構造最適化されたDNNの音声データ識別タスクへの適用研究を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は,現実問題への応用には多くの計算コストが要求される,機械学習あるいは人工知能を主に対象としている.計算コストの削減や応用可能な問題を広げるために主に,深層学習(Deep Learning)を含めたニューラルネットワークおよびクラシファイアシステムを基礎とするシステムを開発した.本研究の成果により,計算コストを抑えることができ,例えばこれまで汎用的な計算機での実装が難しかった問題に対して,機械学習などの技術を応用可能となったと言える.

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

    (35件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 9件)

  • [雑誌論文] Hypervolume-based multi-objective reinforcement learning: interactive approach2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Yamamoto, Tomohiro Hayashida, Ichiro Nishizaki, Shinya Sekizaki
    • 雑誌名

      Advances in Science, Technology and Engineering Systems Journal

      巻: 4 号: 1 ページ: 93-100

    • DOI

      10.25046/aj040110

    • 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] Structural optimization of deep belief network by evolutionary computation methods including Tabu search2018

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Hayashida, Ichiro Nishizaki, Shinya Sekizaki, Masanori Nishida and Murman Dwi Prasetio
    • 雑誌名

      Transactions on Machine Learning and Artificial Intelligence

      巻: 6 ページ: 69-80

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] エイリアス状態のあるPOMDPに対する予測的クラシファイアシステムの改良2018

    • 著者名/発表者名
      林田 智弘, 西崎 一郎, 関崎 真也, 武内 宏明
    • 雑誌名

      知能と情報 (日本知能情報ファジィ学会誌)

      巻: 30 ページ: 658-665

    • NAID

      130007433774

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] System change detection method using recurrent neural networks2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Hayashida, Toru Yamamoto, Takuya Kinoshita, Ichiro Nishizaki, Shinya Sekizaki and Naoto Hiratsuka
    • 雑誌名

      Electronics and Communications in Japan

      巻: 101 号: 1 ページ: 39-46

    • DOI

      10.1002/ecj.12020

    • NAID

      210000182142

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] クラシファイアシステムを用いた競争環境下における電力小売事業者群のエージェントベースシミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      関崎 真也, 西崎 一郎, 林田 智弘
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 30 ページ: 467-479

    • NAID

      130006507550

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] リカレントニューラルネットワークを用いたシステム変動検出手法の提案2017

    • 著者名/発表者名
      林田 智弘, 山本 透, 木下 拓也, 西崎 一郎, 関崎 真也, 平塚 尚人
    • 雑誌名

      電気学会論文誌 C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 137 ページ: 242-248

    • NAID

      130005308450

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cooperative particle swarm optimization in distance-based clustered groups2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Hayashida, Ichiro Nishizaki, Shinya Sekizaki and Shunsuke Koto
    • 雑誌名

      Journal of Software Engineering and Applications (JSEA)

      巻: 10 号: 02 ページ: 143-158

    • DOI

      10.4236/jsea.2017.102008

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] PID制御系のシステム変動検出および分類のためのニューラルネットワークの開発2019

    • 著者名/発表者名
      林田 智弘, 山本 透, 木下 拓矢, 西崎 一郎, 関崎 真也, 水口 拓也
    • 学会等名
      電気学会研究会資料・制御研究会 「制御理論・制御技術一般」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] POMDPのためのニューラルネットワークを用いたクラシファイアシステムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      林田 智弘, 西崎 一郎, 関崎 真也, 小池 翔馬
    • 学会等名
      第 62 回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] リカレントニューラルネットワークを用いた制御系のシステム変動分類2018

    • 著者名/発表者名
      水口 拓也, 林田 智弘, 山本 透, 木下 拓矢, 西崎 一郎, 関崎 真也
    • 学会等名
      電気学会研究会資料・システム制御合同研究会 「制御工学と機械学習の最新動向」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 強化学習に基づく最適経路発見問題における対話型多目的意思決定手法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      山本 浩之, 林田 智弘, 西崎 一郎, 関崎 真也
    • 学会等名
      電気学会研究会資料・システム制御合同研究会 「制御工学と機械学習の最新動向」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Develop of a classifier system for continuous environment using neural network2018

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Hayashida, Ichiro Nishizaki, Shinya Sekizaki, and Yuki Ogasawara
    • 学会等名
      2018 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of rational decision making procedure based on additive multi-attribute utility function using strict preference information2018

    • 著者名/発表者名
      Masato Ono, Tomohiro Hayashida, Ichiro Nishizaki and Shinya Sekizaki
    • 学会等名
      2018 Joint 10th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 19th International Symposium on Advanced Intelligent Systems (SCIS & ISIS 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RNNの構造選択を用いたパフォーマンス駆動型の設計2018

    • 著者名/発表者名
      水口 拓也, 林田 智弘, 山本 透, 木下 拓矢, 西崎 一郎, 関崎 真也
    • 学会等名
      電気学会研究会資料・制御研究会 「制御理論・制御技術一般(スマートシステムと制御技術シンポジウム2018)」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 粒子間ユークリッド距離に基づく個体分類を用いた協調型粒子群最適化手法の改良2017

    • 著者名/発表者名
      林田 智弘, 西崎 一郎, 関崎 真也, 趙 思蒙
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会・2017年春季研究発表会
    • 発表場所
      沖縄県那覇市
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Improved anticipatory classifier system with internal memory for POMDPs with aliased states2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Hayashida, Ichiro Nishizaki, Shinya Sekizaki and Hiroaki Takeuchi
    • 学会等名
      the 21st International Conference on Knowledge-Based and Intelligent Information & Engineering Systems (KES2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural optimiazaion of deep belief network theorem for classification in speech recognition2017

    • 著者名/発表者名
      Murman Dwi Prastio, Tomohiro Hayashida, Ichiro Nishizaki and Shinya Sekizaki
    • 学会等名
      2017 IEEE 10th International Workshop on Computational Intelligence & Applications
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of interactive multi-objective reinforcement learning considering preference structure of a decision maker2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Yamamoto, Tomohiro Hayashida, Ichiro Nishizaki and Shinya Sekizaki
    • 学会等名
      2017 IEEE 10th International Workshop on Computational Intelligence & Applications (IWCIA2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of cooperative structure of demand response and market strategy of aggregator based on payoff allocation2017

    • 著者名/発表者名
      Shogo Nishiyama, Shinya Sekizaki, Ichiro Nishizaki and Tomohiro Hayashida
    • 学会等名
      2017 IEEE 10th International Workshop on Computational Intelligence & Applications (IWCIA 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deep belief network optimization in speech recognition2017

    • 著者名/発表者名
      Murman Dwi Prasetio, Tomohiro Hayashida, Ichiro Nishizaki, and Shinya Sekizaki
    • 学会等名
      the 2nd International Conference on Sustainable Information Engineering and Technology (SIET 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エイリアス状態のある部分観測マルコフ決定過程に対する予測的クラシファイアシステムの学習過程の効率化2017

    • 著者名/発表者名
      林田 智弘, 西崎 一郎,関崎 真也, 武内 宏明
    • 学会等名
      第61回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 意思決定者の選好を考慮した対話型多目的強化学習手法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      山本 浩之, 林田 智弘, 西崎 一郎, 関崎 真也
    • 学会等名
      2017 IEEE SMC Hiroshima Chapter 若手研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Deep Belief Network の構造最適化手法の改良2017

    • 著者名/発表者名
      石川 裕也, 林田 智弘, 西崎 一郎, 関崎 真也
    • 学会等名
      2017 IEEE SMC Hiroshima Chapter 若手研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] サプライチェーンにおける共同生産に対するゲーム論的考察2017

    • 著者名/発表者名
      古見耕次郎, 西崎一郎, 関崎 真也, 林田 智弘
    • 学会等名
      中国・四国地区SSOR (Summer Seminar in Operations Research)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] RNNを用いたオフライン学習に基づくパフォーマンス駆動型制御系の提案2017

    • 著者名/発表者名
      水口拓也, 林田 智弘, 山本透, 木下拓矢, 西崎一郎, 関崎 真也
    • 学会等名
      中国・四国地区SSOR (Summer Seminar in Operations Research)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 自律エージェントを用いた電力市場シミュレータの構築2017

    • 著者名/発表者名
      安達奨悟, 関崎 真也, 西崎一郎, 林田 智弘
    • 学会等名
      中国・四国地区SSOR (Summer Seminar in Operations Research)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 統計的潜在意味解析を用いた電力消費者の電力消費行動の特徴抽出手法の提案2017

    • 著者名/発表者名
      大石 竜平, 西崎 一郎, 林田 智弘, 関崎 真也
    • 学会等名
      第22回日本知能情報ファジィ学会中国・四国支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 機械学習に基づく時系列データの特徴抽出手法の提案および安定的システム制御のための検討2017

    • 著者名/発表者名
      林田 智弘, 山本 透, 木下 拓矢, 西崎 一郎, 関崎 真也, 水口 拓也
    • 学会等名
      電気学会研究資料・制御研究会
    • 発表場所
      沖縄県宮古島市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Distance-based clustering of population and intergroup cooperative particle swarm optimization2016

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Hayashida, Ichiro Nishizaki, Shinya Sekizaki and Shunsuke Koto,
    • 学会等名
      2016 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC2016)
    • 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] クラスタリングを用いたクラシファイアシステムの改良2016

    • 著者名/発表者名
      林田 智弘, 西崎 一郎,関崎 真也
    • 学会等名
      第30回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      福岡県北九州市
    • 年月日
      2016-06-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] データ分類のためのDeep Belief Networkに対する構造最適化手法の提案2016

    • 著者名/発表者名
      林田 智弘, 西崎 一郎,関崎 真也, 西田 昌憲
    • 学会等名
      第60回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] エイリアス状態を含む連続値環境に適用可能なクラシファイアシステムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      幸 哲也, 林田 智弘, 西崎 一郎,関崎 真也
    • 学会等名
      2016 IEEE SMC Hiroshima Chapter 若手研究会
    • 発表場所
      広島県東広島市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Agent-Based simulation of trust games for communication and information2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoharu Hasegawa, Tomohiro Hayashida, Ichiro Nishizaki, and Shinya Sekizaki
    • 学会等名
      2016 IEEE 9th International Workshop on Computational Intelligence & Applications (IWCIA2016)
    • 発表場所
      Hiroshima, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] クラスタリングを用いた粒子群最適化手法の改良2016

    • 著者名/発表者名
      趙 思蒙, 林田 智弘, 西崎 一郎, 関崎 真也
    • 学会等名
      平成28年度 日本知能情報ファジィ学会中国・四国支部大会
    • 発表場所
      広島県広島市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 被験者実験におけるネットワーク形成過程に関する逆強化学習に基づく分析2016

    • 著者名/発表者名
      松田 智裕, 林田 智弘, 西崎 一郎, 関崎 真也
    • 学会等名
      平成28年度 日本知能情報ファジィ学会中国・四国支部大会
    • 発表場所
      広島県広島市
    • 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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