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強化学習による生産システムの自己組織的構成法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17760326
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 システム工学
研究機関東京大学

研究代表者

藤井 信忠  東京大学, 人工物工学研究センター, 客員助教授 (80332758)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2006年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2005年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードエージェント / 機械学習 / 機械工作・生産工学 / 自己組織化 / 知能機械
研究概要

本研究では,現代社会の複雑化にともない生起する生産情報の不完全性に柔軟に適応可能な生産システムの構成法として,強化学習を用いた自己組織的構成法を提案し,その構築を目的とする.具体的には,生産システムを,行動ルールを決定する内部構造として強化学習器を持った自律エージェントから構成されるマルチエージェントシステムとして構築する.自律エージェント間の役割分担の生成による協調的振る舞いの創発の結果として,不完全情報化においてしばしば発生するジレンマ的状況が解消可能となることが期待できる.具体的には,1.生産システムにおける情報と目的関数の観点からの理論的分析,2.強化学習を用いた自己組織化システムの構築,3.自己組織化過程の分析と,適用可能範囲の特定,実用化検討,という手順により研究を推進した.
本年度は,生産システムにおけるジレンマとして,工程計画と日程計画の間のジレンマと,生産性と作業者の稼働率の平準化のジレンマをとりあげ,提案手法がそれらの問題を解決することができることを示した.また,提案手法を分散計算機環境に適用し,その有効性を確認した.
1.生産システムにおけるジレンマ状況の解決
日程計画と工程計画の間のジレンマを解決するために,各機械の日程と工程に関する同時的意思決定の結果として,役割分担を生じながら,ジレンマを回避した計画が立案可能であることを示した.また,機械の学習の結果として,作業者の仕事割り当てを獲得する手法により,生産者の稼働率の平準化を保ちながら,高い生産性を獲得することが可能であることを示した.
2.自己組織的構成法によるシステムの構築
マルチエージェント学習システムを分散計算機環境においてモデル化し実験を行ったところ,各機械が通信を行いながら,機械間の役割分担を生じ,高生産性を実現する計画が立案可能であることを示した.

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (8件)

  • [雑誌論文] 工程計画と日程計画の統合のための進化型ニューラルネットワークによる適応的計画手法(第2報)2007

    • 著者名/発表者名
      藤井信忠, 井上陸, 上田完次
    • 雑誌名

      2006年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集

      ページ: 11-12

    • NAID

      130004657973

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Adaptive Lot Release Using Genetics Based Machine Learning2006

    • 著者名/発表者名
      N.Fujii, M.Kobayashi, K.Ueda
    • 雑誌名

      Proc.of The 39th CIRP International, Seminar on Manufacturing Systems

      ページ: 247-253

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Reinforcement Learning Based Work Assignment in a Semiconductor Manufacturing System2006

    • 著者名/発表者名
      Nobutada Fujii, Kanji Ueda, Motohiro Kobayashi
    • 雑誌名

      Proc.of the 6th International Workshop on Emergent Synthesis

      ページ: 83-88

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 半導体生産システムにおける遺伝的機械学習を用いた適応的ロット投入2006

    • 著者名/発表者名
      藤井信忠, 小林元宏, 上田完次
    • 雑誌名

      日本機械学会 生産システム部門講演会2006講演論文集

      ページ: 31-32

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Lot Release Control Using Genetics Based Machine Learning in a Semiconductor Manufacturing System2006

    • 著者名/発表者名
      R.Takasu, N.Fujii, K.Ueda, M.Kobayashi
    • 雑誌名

      Intelligent Autonomous Systems 9

      ページ: 497-504

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Genetics Based Machine Learning Approach to Lot Release Scheduling in a Semiconductor Manufacturing System2005

    • 著者名/発表者名
      N.Fujii, R.Takasu, M.Kobayashi, K.Ueda
    • 雑誌名

      Proceedings of The 16th DAAAM International Symposium

      ページ: 137-138

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 遺伝的機械学習による適応的製品投入計画に関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      藤井信忠, 高洲良平, 上田完次
    • 雑誌名

      第1回横幹連合カンファレンス講演論文集

      ページ: 371-374

    • NAID

      130004651329

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 強化学習エージェントによる作業分担の自己組織化2005

    • 著者名/発表者名
      藤井信忠, 小林元宏, 上田完次
    • 雑誌名

      日本機械学会 第15回設計工学・システム部門講演会講演論文集

      ページ: 160-161

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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