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多目的離散最適化における厳密解法に基づく探索空間分割と誘導型局所探索の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K00352
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
研究機関関西大学

研究代表者

花田 良子  関西大学, システム理工学部, 准教授 (30511711)

研究分担者 仲川 勇二  関西大学, 総合情報学部, 教授 (60141925)
折登 由希子  広島大学, 大学院人間社会科学研究科, 准教授 (60364494)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード遺伝的アルゴリズム / 多目的最適化 / 局所探索 / 列挙法 / 内挿・外挿 / 部分パレート探索 / 大域的探索 / 空間分割 / 部分パレート最適化 / 進化計算 / 多目的離散最適化 / 厳密解法
研究成果の概要

多数の非劣解からなるパレート最適解を求める進化型多目的最適化において,解集合の収束性の向上と多様性・均一性の向上は重要な研究課題である.本研究では,多目的遺伝的アルゴリズムの局所探索性能を強化するとともに,目的関数空間上で探索領域を分割し,それぞれの領域にある部分パレートフロントを集中的に探索することで,パレートフロントへの収束性,解集団の多様性,均一性の向上に関する知見を得た.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発した多目的遺伝的アルゴリズムは汎用性が高く,設計や意思決定の分野の諸問題への応用が可能である.作成した多目的離散最適化のベンチマーク問題については,現在も規模を拡大しており,真のパレート解集合とともに公開する予定である.これらは今後,多目的最適化における新たな手法を開発する際の探索性能,挙動検証に利用することができ,手法開発の効率の向上に役立つと考えている.

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 8件)

  • [雑誌論文] Self-Organized Subpopulation Based on Multiple Features in Genetic Programming on GPU2021

    • 著者名/発表者名
      Keiko Ono, Yoshiko Hanada
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics

      巻: 25 号: 2 ページ: 177-186

    • DOI

      10.20965/jaciii.2021.p0177

    • NAID

      130008000924

    • ISSN
      1343-0130, 1883-8014
    • 年月日
      2021-03-20
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Graph Optimization Algorithm for Low-latency Interconnection Networks2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Nakao, Maaki Sakai, Yoshiko Hanada, Hitoshi Murai Mitsuhisa Sato
    • 雑誌名

      Parallel Computing

      巻: 106 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1016/j.parco.2021.102805

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A New Probabilistic Tree Expression for Probabilistic Model Building Genetic Programming2019

    • 著者名/発表者名
      Daichi Kumoyama, Yoshiko Hanada, Keiko Ono
    • 雑誌名

      Studies in Computational Intelligence book series

      巻: 848 ページ: 121-132

    • DOI

      10.1007/978-3-030-25225-0_9

    • ISBN
      9783030252243, 9783030252250
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Search Space Reduction Model with Trigonometric Function for Linear Equality Constraint-handling: The Case of Portfolio Replication Problem2019

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Orito, Yoshiko Hanada, Junzhi Li
    • 雑誌名

      Proc. the 2019 IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC)

      巻: 18888525 ページ: 1074-1080

    • DOI

      10.1109/cec.2019.8790046

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Edge Assembly Crossover with Tabu for Traveling Salesman Problem2020

    • 著者名/発表者名
      Maaki Sakai, Yoshiko Hanada, Yukiko Orito
    • 学会等名
      WCCI 2020, IEEE World Congress on Computational Intelligence
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Verification of performance of Multi-Parental Real-Valued Crossover in Interactive Genetic Algorithm2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Yabuzaki, Yoshiko Hanada, Makoto Fukumoto
    • 学会等名
      2020 Joint 11th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 21st International Symposium on Advanced Intelligent Systems
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ポートフォリオ最適化における縁付きヘッセ行列を用いた貪欲アプローチによるGAの初期集団の構築2020

    • 著者名/発表者名
      木村優斗, 折登由希子, 花田良子
    • 学会等名
      電気学会 システム研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Introduction of fast APSP algorithm and optimization algorithms for grid graphs2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Nakao, Maaki Sakai, Yoshiko Hanada
    • 学会等名
      The Seventh International Symposium on Computing and Networking
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 三角関数を利用した探索空間削減モデルにより変換される探索空間の特徴検証2019

    • 著者名/発表者名
      折登由希子, 花田良子, 李駿之
    • 学会等名
      電気学会 システム分野横断型新システム創成合同研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Effectiveness of Multi-Step Crossover in Extrapolation Domain for Genetic Programming2018

    • 著者名/発表者名
      Mao Kuroda, Yoshiko Hanada, Keiko Ono
    • 学会等名
      2018 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Equality Constraint-handling Technique with Variables Grouping in EA for Large Scale Global Optimization2018

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Orito, Yoshiko Hanada
    • 学会等名
      2018 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Edge Assembly Crossover using Multiple Parents for Traveling Salesman Problem2018

    • 著者名/発表者名
      Maaki Sakai, Yoshiko Hanada, Yukiko Orito
    • 学会等名
      Joint 10th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 19th International Symposium on Advanced Intelligent Systems in conjunction with Intelligent Systems Workshop 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effectiveness of Iterative Asset Selection Based on Bordered Hessian for Portfolio Optimization Problems2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Hanada, Yukiko Orito, Yuji Nakagawa
    • 学会等名
      The 2017 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Complete Efficient Frontier of Multi-objective Multi-constrained Separable Nonlinear Optimization Problems2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Hanada, Yuji Nakagawa, Chanaka Edirisinghe
    • 学会等名
      2017 INFORMS Annual Meeting
    • 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: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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