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評価回数制約付き最適化問題の提起と解法 - システム理論の融合 -

研究課題

研究課題/領域番号 16K18121
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 制御・システム工学
研究機関首都大学東京

研究代表者

田村 健一  首都大学東京, システムデザイン研究科, 助教 (40534912)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード最適化 / ブラックボックス問題 / black-box optimization / direct search / evaluation times / optimization / metaheurisics / descent direction / convergence / アルゴリズム / 応用数学 / システム工学
研究成果の概要

本研究では,事前に指定される任意の目的関数の評価回数制約のもとで可能な限り優れた解を求める問題を「評価回数制約付き最適化問題」と呼び,この問題を広く世の中に提起すること,そしてこの問題を解くための解法を構築することを目的とした。本研究期間を通して得られた成果は以下のように分類できる。(1)この問題の工学的な価値や要求される解法の仕様の新しさを明快に論じることができた。(2)この問題の解法の構築に寄与しうる直接探索理論や非凸性解析法を構築した。(3)この問題の解法としてベイズ的最適化アルゴリズムと進化計算アルゴリズムに立脚する方法を構築した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果の意義は,様々な技術の進歩に伴い,大規模・複雑化したシステムに対する最適化の応用が広がる中で,従来の最適化問題とは本質的に異なる実情に即した新しい実際的問題として「評価回数制約付き最適化問題」を提起し,新しいアプローチでその具体的な解法を構築したことである。

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

    (8件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] The University of Queensland(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] The University of Queensland(Australia)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Quantitative measure of nonconvexity for black-box continuous functions2019

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Tamura, Marcus Gallagher
    • 雑誌名

      Information Sciences

      巻: 476 ページ: 64-82

    • DOI

      10.1016/j.ins.2018.10.009

    • 関連する報告書
      2018 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] The Spiral Optimization Algorithm: Convergence Conditions and Settings2017

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Tamura, Keiichiro Yasuda
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems

      巻: PP 号: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1109/tsmc.2017.2695577

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spiral Optimization Algorithm Using Periodic Descent Directions2016

    • 著者名/発表者名
      K. Tamura and K. Yasuda
    • 雑誌名

      SICE JCMSI

      巻: 9 号: 3 ページ: 134-143

    • DOI

      10.9746/jcmsi.9.134

    • 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] Adaptive Framework for Evolutionary Algorithms to Evaluation-iteration Constrained Optimization Problems2019

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Tamura
    • 学会等名
      IEEE 17th International Symposium on Intelligent Systems and Informatics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Evaluation-times Constrained Optimization (ECO) Problem and Its General Solver Model2018

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Tamura
    • 学会等名
      7th International Conference on Metaheuristics and Nature Inspired Computing
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Heuristic Strategy of a Bayesian Optimization Algorithm for Evaluation-times Constrained Optimization (ECO) Problems2018

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Tamura
    • 学会等名
      2018 Tenth International Conference on Advanced Computational Intelligence
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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