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進化型多目的最適化における探索履歴を活用した新たなメタ戦略メカニズムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K00331
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ソフトコンピューティング
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

渡邉 真也  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30388136)

研究分担者 廣安 知之  同志社大学, 生命医科学部, 教授 (20298144)
榊原 一紀  富山県立大学, 工学部, 准教授 (30388110)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード進化型多目的最適化 / メタ戦略 / 進化計算 / Differential Evolution / 分子価格法 / 分子限定法 / 看護師勤務表作成問題 / ヒューリスティックス / 局所最適化 / 遺伝アルゴリズム
研究成果の概要

進化型多目的最適化において適応的に探索戦略を変化させるメタ戦略に基づく2つの手法の開発を行った.これらは,MOEA/Dにおける集約関数の動的な選択を実現する手法と子個体生成において交叉と分布推定を状況に応じて切り替える手法であり,それぞれ優れた性能を示すことができた.
また,計算回数資源が非常に限られた場合や設計変数が千を超える超多変数の問題といった場合に特化した手法についても開発を行い,いずれも良好な結果を示すことができた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,従来までの固定された探索戦略に基づく進化計算手法に比べ,適応的に探索戦略を変化させることで,大きく探索効率を向上させるだけでなく,内部パラメータの数自体も減らすことを示した.この研究成果は,単に進化計算手法の性能を向上させただけでなく,進化計算手法の実用性を大いに高めることができたと考えている.
また,計算回数資源が非常に限られた場合や超多変数の問題といった高い困難性を有する問題に特化した手法を提案することで,進化計算手法の応用範囲を広げることができたと考えている.

報告書

(4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
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 6件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 厳しい計算回数制限下における多変数最適化問題への効果的アプローチの提案2019

    • 著者名/発表者名
      開発拓也,渡邉真也
    • 雑誌名

      進化計算学会論文誌

      巻: 9 号: 3 ページ: 93-102

    • DOI

      10.11394/tjpnsec.9.93

    • NAID

      130007557222

    • ISSN
      2185-7385
    • 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
  • [雑誌論文] A Framework of Supporting System for Optimizing Information Flow in International Trade Transaction2019

    • 著者名/発表者名
      Klairung PONANAN, Tanapun SRICHANTHAMIT, Woramol Chaowarat WATANABE, Shinya WATANABE, Hidetsugu SUTO
    • 雑誌名

      日本感性工学会論文誌

      巻: 18 号: 1 ページ: 95-104

    • DOI

      10.5057/jjske.TJSKE-D-18-00040

    • NAID

      130007605122

    • ISSN
      1884-0833, 1884-5258
    • 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] リニアエアロスパイクエンジンの多目的設計最適化2018

    • 著者名/発表者名
      藤川貴弘,照井勇輔,渡邉真也,米本浩一
    • 雑誌名

      進化計算学会論文誌

      巻: 9 号: 2 ページ: 61-74

    • DOI

      10.11394/tjpnsec.9.61

    • NAID

      130007507245

    • ISSN
      2185-7385
    • 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
  • [雑誌論文] 相関ルールに基づく非劣解分析支援システムのオンデマンド化2018

    • 著者名/発表者名
      賀川祐太朗,渡邉真也,金崎雅博,依田 英之,千葉一永
    • 雑誌名

      進化計算学会論文誌

      巻: 8 号: 2 ページ: 75-87

    • DOI

      10.11394/tjpnsec.8.75

    • NAID

      130006342158

    • ISSN
      2185-7385
    • 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] New Approach Combining Branch and Price with Metaheuristics to Solve Nurse Scheduling Problem2017

    • 著者名/発表者名
      Junya Inafune and Shinya Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics

      巻: 21 号: 7 ページ: 1251-1261

    • DOI

      10.20965/jaciii.2017.p1251

    • NAID

      130007520170

    • ISSN
      1343-0130, 1883-8014
    • 年月日
      2017-11-20
    • 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
  • [学会発表] MOEA/D with Improved Differential Evolutio2020

    • 著者名/発表者名
      HAN JIAYI and Shinya WATANABE
    • 学会等名
      第17 回 進化計算学会研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A New Approach to Generate Solutions Combining Crossover and Estimation of Distribution Operators for EMO Algorithm2019

    • 著者名/発表者名
      Masahide Miyamoto and Shinya Watanabe
    • 学会等名
      2019 IEEE Symposium Series on Computational Intelligence(SSCI2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance Study of Double-Niched Evolutionary Algorithm on Multiobjective Knapsack Problems2019

    • 著者名/発表者名
      Ryoya Osawa, Shinya Watanabe, Tomoyuki Hiroyasu and Satoru Hiwa
    • 学会等名
      2019 IEEE Symposium Series on Computational Intelligence(SSCI2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MarioAIにおけるデフォルト行動を前提とした新たな効率的な学習方法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      平野 笙太郎 , 渡邉 真也 , 半田 久志
    • 学会等名
      第125回数理モデル化と問題解決研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] IDEにおける適応的探索戦略の検討2019

    • 著者名/発表者名
      山本祥平, 中田涼介, 渡邉真也
    • 学会等名
      進化計算シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 新規個体生成において親個体情報と解分布情報を併用した新たなEMOアルゴリズムの提案2019

    • 著者名/発表者名
      宮本将英,渡邉真也
    • 学会等名
      第15回進化計算学会研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] LSGO問題に対する次元削減手法を用いた効率的な探索フレームワークの提案2019

    • 著者名/発表者名
      開発拓也,渡邉真也
    • 学会等名
      第15回進化計算学会研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 部分問題化に基づく部分近似を利用した多目的 EGO アルゴリズムの提案2019

    • 著者名/発表者名
      中田涼介,渡邉真也
    • 学会等名
      第15回進化計算学会研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Dial-A-Ride-Problemに対する動的な顧客要求変化を考慮した分枝価格法の提案2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉 真也,古木 暁太朗,榊原 一紀
    • 学会等名
      平成30年 電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 厳しい評価回数制限下における多変数問題に対するアプローチの提案2018

    • 著者名/発表者名
      開発 拓也,渡邉 真也
    • 学会等名
      第120回数理モデル化と問題解決研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 分枝限定法における支配関係の概念導入による効果2018

    • 著者名/発表者名
      下保知輝, 渡邉真也, 榊原一紀
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会 2018(SSI2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] A Framework of Supporting System for Optimizing Information Flow in International Trade Transaction2018

    • 著者名/発表者名
      Klairung Ponanan, Tanapun Srichanthamit, Woramol Chaowarat Watanabe, Shinya Watanabe, and Hidetsugu Suto
    • 学会等名
      第20回日本感性工学大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] A metaheuristic approach considering the characteristic of time table scheduling -case study of Muroran Institute of Technology-2018

    • 著者名/発表者名
      Ponnapa Musikapun, AtsushiUtsunomiya, Shinya Watanabe and Hidetsugu Suto
    • 学会等名
      ICEAI 2018: The 8th International Congress on Engineering and Information
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A proposal of a low-dimensional approach based on DIRECT method and t-SNE for single optimization problems with many variables2017

    • 著者名/発表者名
      Takuya Kaihatsu and Shinya Watanabe
    • 学会等名
      Joint 17th World Congress oflnternational Fuzzy Systems Association and 9th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems (IFSA-SCIS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An approach for supporting system of international logistics based on ontological engineering2017

    • 著者名/発表者名
      Klairung Ponanan,Hidetsugu Suto and Shinya Watanabe
    • 学会等名
      Proceedings of 2017 International Conference on Biometrics and Kansei Engineering (ICBAKE 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 a dynamic control of aggregate functions in MOEA/D2017

    • 著者名/発表者名
      Shinya Watanabe and Takanori Sato
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Simulated Evolution and Learning(SEAL2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単目的最適化のための探索空間低次元化に基づく新たなアプローチの提案2017

    • 著者名/発表者名
      開発 拓也,渡邉 真也
    • 学会等名
      情報処理学会 数理モデル化と問題解決研究報告(Vol.2017-MPS-113, No.28)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 看護師勤務表作成問題における分枝価格法とメタヒューリスティクスを組み合わせた新たなアプローチの提案2017

    • 著者名/発表者名
      稲船淳也, 渡邉真也
    • 学会等名
      情報処理学会北海道シンポジウム2017 講演論文集
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 次元削減手法を用いた新たな単目的最適化手法の提案2017

    • 著者名/発表者名
      開発 拓也,渡邉真也
    • 学会等名
      情報処理学会北海道シンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 子個体生成が成功した場合の情報に着目した探索効率化手法の提案2017

    • 著者名/発表者名
      宮本 将英,佐藤 勇輝,平野 笙太郎,開発 拓也,渡邉真也
    • 学会等名
      進化計算学会 進化計算シンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 進化型多目的最適化における同時摂動最適化法を利用した局所探索アプローチの提案2017

    • 著者名/発表者名
      下保 知輝,黒丸 拓夢,坂本 裕哉,中田 涼介,稲船 淳也,渡邉真也
    • 学会等名
      進化計算学会 進化計算シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 主成分分析を用いた高次元単目的最適化に対する新たなアプローチの提案2017

    • 著者名/発表者名
      開発拓也,渡邉真也
    • 学会等名
      進化計算学会 進化計算シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 設定の異なる複数の類似問題に対する効率的な探索フレームワークの提案~看護師勤務表作成問題の場合~2017

    • 著者名/発表者名
      稲船淳也,渡邉真也,榊原一紀
    • 学会等名
      進化計算学会 進化計算シンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 集約関数自動制御メカニズムを有するMOEA/Dにおけるペナルティーパラメータθの動的制御の提案2017

    • 著者名/発表者名
      照井勇輔,渡邉真也
    • 学会等名
      進化計算学会 進化計算シンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Dial-A-Ride-Problemにおける動的な顧客変化に対応した分枝価格法の提案2017

    • 著者名/発表者名
      古木暁太朗,渡邉真也,榊原一紀,稲船淳也
    • 学会等名
      進化計算学会 進化計算シンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] リニア型エアロスパイクロケットエンジンの多目的設計最適化2017

    • 著者名/発表者名
      藤川貴弘,照井勇輔,渡邉真也,米本浩一
    • 学会等名
      進化計算学会 進化計算シンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 改良した非劣解分析支援ツールCIHSMを用いたマツダベンチマーク問題に対する解析2017

    • 著者名/発表者名
      下山大稀,渡邉真也
    • 学会等名
      進化計算学会 進化計算シンポジウム2024
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] 現代社会と情報システム2020

    • 著者名/発表者名
      室蘭工業大学現代情報学研究会
    • 総ページ数
      145
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254122534
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 室蘭工業大学 研究者データベース

    • URL

      http://rdsoran.muroran-it.ac.jp/html/100000110_ja.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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