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動的最適化による大規模マルコフゲームの求解と社会システムデザイン

研究課題

研究課題/領域番号 17K12644
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数理情報学
研究機関群馬大学

研究代表者

吉良 知文  群馬大学, 情報学部, 准教授 (50635860)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード動的計画法 / 保育所マッチング / セキュリティゲーム / 物流システム / 展開形ゲーム / 最適化 / 動的計法法 / 数理最適化 / ソーシャル数理 / マルコフゲーム / 社会システムデザイン
研究成果の概要

きょうだいを考慮した保育所の利用調整(選考)に対して、展開形(マルコフ)ゲームとしてモデル化して解くことにより、公平な選考結果を得るアプローチを提案してきたが、その高速な解法(動的最適化技術)について整理して正当性を示した。また、ゲーム理論の枠組みと動的最適化技術を用いて、共同輸送をおこなうメリットがる企業の組合せを瞬時に列挙するアルゴリズムを開発し、物流業界の全体最適化に貢献した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

社会的課題に対して、真に実利あるソリューションを生み出す方法論としてのマルコフゲームアプローチを確立するために、社会の現場と協働しながら研究をおこなった。保育所の利用調整(選考)に関する成果は多くの自治体で実際に活用されており、研究代表者を含む富士通ソーシャル数理共同研究チーム7名が2018年度 人工知能学会 現場イノベーション賞「金賞」を受賞した。共同輸送に関する研究成果は、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の助成も受けて、社会実装が大きく進んでいる。

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

    (33件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うちオープンアクセス 5件、 査読あり 5件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 7件) 備考 (5件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Optimal class assignment problem: a case study at Gunma University2021

    • 著者名/発表者名
      A. Kira, K. Nagano, M. Sugiyama, and N. Kamiyama
    • 雑誌名

      arXiv(プレプリント)

      巻: arXiv:2103.16879

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 辞書式最適ネットワークフローによる公平なクラス編成問題へのアプローチ2020

    • 著者名/発表者名
      永野清仁, 吉良知文
    • 雑誌名

      群馬大学社会情報学部研究論集

      巻: 27

    • NAID

      120006799550

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ON DYNAMIC PATROLLING SECURITY GAMES2019

    • 著者名/発表者名
      A. Kira, N. Kamiyama, H. Anai, H. Iwashita, and K. Ohori
    • 雑誌名

      日本オペレーションズ・リサーチ学会論文誌

      巻: 62 号: 4 ページ: 152-168

    • DOI

      10.15807/jorsj.62.152

    • NAID

      130007740372

    • ISSN
      0453-4514, 2188-8299
    • 年月日
      2019-10-31
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A DYNAMIC PROGRAMMING ALGORITHM FOR OPTIMIZING BASEBALL STRATEGIES2019

    • 著者名/発表者名
      Akifumi Kira, Keisuke Inakawa and Toshiharu Fujita
    • 雑誌名

      日本オペレーションズ・リサーチ学会論文誌

      巻: 62 号: 2 ページ: 64-82

    • DOI

      10.15807/jorsj.62.64

    • NAID

      130007636494

    • ISSN
      0453-4514, 2188-8299
    • 年月日
      2019-04-25
    • 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] An indirect search algorithm for disaster restoration with precedence and synchronization constraints2017

    • 著者名/発表者名
      A. Kira, H. Iwane, H. Anai, Y. Kimura, and K. Fujisawa
    • 雑誌名

      Pacific Journal of Mathematics for Industry

      巻: 9 号: 1

    • DOI

      10.1186/s40736-017-0032-5

    • NAID

      40021482175

    • 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] Modeling and Managing Airport Passenger Flow under Uncertainty: A Case of Fukuoka Airport in Japan2017

    • 著者名/発表者名
      H. Yamada, K. Ohori, T. Iwao, A. Kira, N. Kamiyama, H. Yoshida, and H. Anai
    • 雑誌名

      Social Informatics (Proceedings of SocInfo 2017), Lecture Note in Computer Science

      巻: 10540 ページ: 419-430

    • DOI

      10.1007/978-3-319-67256-4_33

    • NAID

      120006998849

    • ISBN
      9783319672557, 9783319672564
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 物流インフラとしてのパレット レンタル網の最適化,2020

    • 著者名/発表者名
      市原寛之*, 吉良知文, 検崎朴郎, 寺島伸男, 田中元, 山本広高
    • 学会等名
      RIMS 研究集会「数理最適化の理論・アルゴリズム・応用」
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] クラス編成問題:群馬大学のOR活用と実践2020

    • 著者名/発表者名
      吉良知文*, 永野清仁, 杉山学, 神山直之
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会「動的決定モデルとその応用」研究部会(第7回)・「評価のOR」研究部会(第89回)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 物流ネットワークの最適化2020

    • 著者名/発表者名
      吉良知文
    • 学会等名
      群馬大学次世代モビリティ社会実装研究センター
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 動的ゲームと社会システムデザイン2019

    • 著者名/発表者名
      吉良知文
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会「超スマート社会のシステムデザインのための理論と応用」研究部会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 野球のマルコフゲームとしての定式化(再考)2019

    • 著者名/発表者名
      吉良知文
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会「動的決定モデルとその応用」研究部会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 日本パレットレンタルにおける物流ネットワーク最適化の取り組み2019

    • 著者名/発表者名
      検崎朴郎*, 寺島伸男, 吉良知文
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 第44回企業事例交流会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 数理技術による公平性の追求2019

    • 著者名/発表者名
      吉良知文
    • 学会等名
      シンポジウム『データとICTを活用したまちづくり』 話題提供プレゼン, 地域とつながる群馬大学 研究者に質問を投げかける日
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 保育所の利用調整:きょうだい同所希望への配慮と展開形ゲーム2018

    • 著者名/発表者名
      吉良知文
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・ リサーチ学会 SSOR
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 保育所マッチング:きょうだい同所希望への配慮と公平性の両立2018

    • 著者名/発表者名
      吉良知文
    • 学会等名
      社会情報学シンポジウム2018「社会的☆マッチング」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 社会システムの施策や制度設計を最適化する数理技術について2018

    • 著者名/発表者名
      吉良知文
    • 学会等名
      群馬大学次世代モビリティオープンイノベーション協議会 第 5 回要素技術開発研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 輸送問題とその応用2018

    • 著者名/発表者名
      吉良知文
    • 学会等名
      輸送問題とその応用, 日本オペレーションズ・リサーチ学会「確率モデルとその応用」研究部会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 保育所マッチング:展開形ゲームによる公平性の追求2018

    • 著者名/発表者名
      吉良知文
    • 学会等名
      応用計量統計ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 動的警備計画に対する3つの定式化2018

    • 著者名/発表者名
      吉良知文
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 第9回 危機管理と防衛のOR研究部会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 福岡県糸島市におけるAIによる移住地推薦に関する実証実験2018

    • 著者名/発表者名
      福本康秀*, 中尾悠里, 大堀耕太郎, 大輪拓也, 吉田宏章, 穴井宏和, 吉良知文, 神山直之
    • 学会等名
      電気学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 保育所マッチング:きょうだいの考慮と展開形ゲーム2018

    • 著者名/発表者名
      岩下洋哲, 吉良知文*, 神山直之, 大堀耕太郎, 穴井宏和
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・ リサーチ学会 第41回企業事例交流会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 動的セキュリティゲームと最適化2017

    • 著者名/発表者名
      吉良知文*, 神山直之, 穴井宏和, 岩下洋哲, 大堀耕太郎
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2017年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 保育所の入所選考と動的計画とその周辺2017

    • 著者名/発表者名
      吉良知文
    • 学会等名
      第13回DP研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 協力ゲームの理論に基づく相乗り交通のデザイン2017

    • 著者名/発表者名
      吉良知文
    • 学会等名
      第13回DP研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] きょうだいを考慮した保育所マッチングと展開形ゲーム2017

    • 著者名/発表者名
      岩下洋哲, 吉良知文*, 神山直之, 大堀耕太郎
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会60周年記念事業「九州地区におけるOR若手研究交流会--2017湯布院--」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 社会システムデザインのための数理と社会実装へのアプローチ2017

    • 著者名/発表者名
      吉良知文
    • 学会等名
      社会情報学シンポジウム2017「自動運転×社会情報学で議論する群馬発☆超スマート社会」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 吉良 知文 ホームページ

    • URL

      http://kira.si.gunma-u.ac.jp/~kira/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 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
  • [備考] 社会情報学部の教員らが人工知能学会「現場イノベーション賞(金賞)」を受賞

    • URL

      https://www.gunma-u.ac.jp/wp-content/uploads/2019/07/20190702press_shajyo.pdf

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] プレスリリース:ホワイト物流を実現する業界横断型共同輸送マッチングサービス事業がNEDO助成事業に

    • URL

      https://www.gunma-u.ac.jp/wp-content/uploads/2019/12/20191205press_shajyo_nedo.pdf

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] プレスリリース 2019.02.20:物流ネットワークの効率化・合理化に向けた産学連携開始のお知らせ

    • URL

      http://www.gunma-u.ac.jp/wp-content/uploads/2019/02/press_20190220.pdf

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] プレスリリース2017.08.30:最適な保育所入所選考を実現するAIを用いたマッチング技術を開発

    • URL

      http://www.kyushu-u.ac.jp/f/31361/17_09_01.pdf

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] 輸送組み合わせ列挙システム、輸送組み合わせ列挙方法及び輸送組み合わせ列挙プログラム2021

    • 発明者名
      吉良知文, 寺島伸男, 渡邉安彦
    • 権利者名
      日本パレットレンタル株式会社、群馬大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-171440
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] マッチングプログラム、マッチング方法およびマッチング装置2017

    • 発明者名
      岩下洋哲, 大堀耕太郎, 神山直之, 吉良知文
    • 権利者名
      富士通株式会社、九州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 取得年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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