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設計変数の定義域狭域化による進化的計算のための探索領域限定方法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K11469
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分61040:ソフトコンピューティング関連
研究機関玉川大学 (2022)
広島大学 (2018-2021)

研究代表者

折登 由希子  玉川大学, 工学部, 准教授 (60364494)

研究分担者 花田 良子  関西大学, システム理工学部, 准教授 (30511711)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード進化計算 / 初期探索空間の限定 / 縁付きヘッセ行列 / 資産配分問題 / 大規模大域的最適化問題 / 探索空間の限定
研究成果の概要

本研究課題では、最適解の探索が困難な多次元の大規模最適化問題において、解空間全体から進化計算の各手法が効率的に最適解を発見するための探索領域の抽出を試みた。具体的には、等式制約付き最適化問題を解くための一手法である縁付きヘッセ行列の極値判定法を用いることで、設計変数上の探索すべき領域を狭め、最適解が含まれると期待される有望な探索領域を発見するアプローチの開発を行った。
縁付きヘッセ行列式の数学的展開の限界と数値実験の結果から、有望な探索領域を抽出するための設計変数の定義域を狭めるアプローチの問題点を明らかにすると同時に、設計変数数を削減するアプローチの有効性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

進化計算の各手法は強力な最適解探索ツールであるが、実問題に多くある制約付きかつ多次元の大規模最適化問題において、その有効性は未知な部分が多い。このため、そのような大規模最適化問題においても進化計算の有効性を広く発信する必要がある。
本研究課題では、解空間全体から最適解が存在すると期待される探索空間の絞り込み方法の開発を行った。本研究課題の成果は、多様かつ煩雑な情報のデータ分析の必要性の高まりとともに、今後ますます高次元化される最適化問題において、進化計算により効率的に最適化するための探索領域限定方法の一つとしての貢献が期待できる。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Peking University(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 制約エージェントを導入した対話型進化計算による多人数献立計画最適化2022

    • 著者名/発表者名
      武石 光平,染谷 博司,折登 由希子,加島 智子
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 142 号: 6 ページ: 691-692

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.142.691

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2022-06-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多重集合の反復順列問題 –時系列献立計画問題– に対する探索の停滞からの脱出を考慮したGAの提案2021

    • 著者名/発表者名
      加島智子, 折登由希子, 染谷博司
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 141 号: 10 ページ: 1087-1100

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.141.1087

    • NAID

      130008095827

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2021-10-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Consecutive Meals Planning by Using Permutation GA: Analysis of Meal's Characteristics in Optimum Solution2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Kashima, Yukiko Orito, Hiroshi Someya
    • 雑誌名

      Journal of Advances in Information Technology

      巻: 9 号: 3 ページ: 51-56

    • DOI

      10.12720/jait.9.3.51-56

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 自己組織型差分進化法に基づく自己回帰隠れマルコフモデル2018

    • 著者名/発表者名
      小野景子, 鳥山直樹, 古川雄大, 折登由希子
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌 数理モデル化と応用

      巻: 11 ページ: 41-49

    • NAID

      170000149656

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] プロスペクト理論に基づく分散投資問題の進化計算アルゴリズムによる解法2023

    • 著者名/発表者名
      田川聖治, 折登由希子
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第50回知能システムシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 縁付きヘッセ行列を用いた再帰組み換えアプローチによるポートフォリオ最適化問題の探索空間の構築2022

    • 著者名/発表者名
      折登由希子, 花田良子, 木村優斗
    • 学会等名
      電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 融資を利用した分散投資問題のプロスペクト理論に基づく拡張2022

    • 著者名/発表者名
      田川聖治, 折登由希子
    • 学会等名
      第65回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ポートフォリオ最適化問題における局所解がGAの探索に与える影響の分析2021

    • 著者名/発表者名
      折登由希子, 花田良子
    • 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
      2021 実施状況報告書
  • [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
      2020 IEEE World Congress on Computational Intelligence, IEEE Congress on Evolutionary Computation
    • 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] 人口減少時代のヒートアイランド現象緩和型土地利用配置に関する研究: 進化計算を用いた最適土地利用シナリオの作成2020

    • 著者名/発表者名
      石橋和也, 田中貴宏, 折登由希子
    • 学会等名
      日本建築学会 中国支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 進化計算における制約付き最適化問題の制約処理方法2020

    • 著者名/発表者名
      折登由希子
    • 学会等名
      IEEE Systems, Man, and Cybernetics Society, Hiroshima Chapter
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [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] 時系列献立計画問題における順序パターン評価関数の提案2019

    • 著者名/発表者名
      加島智子, 折登由希子, 染谷博司
    • 学会等名
      電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Variable Orders Verification for Evolutionary Computation Solutions on Consecutive Meals Planning2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Kashima, Yukiko Orito, Hiroshi Someya
    • 学会等名
      14th International Conference on Innovative Computing, Information and Control
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EDA with Hamming Distance for Consumption-Loan Planning in Experimental Economics2019

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Orito, Tomoko Kashima
    • 学会等名
      Genetic and Evolutionary Computation Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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
    • 学会等名
      2019 IEEE Congress on Evolutionary Computation
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 進化計算の適用分野拡大へ向けて2019

    • 著者名/発表者名
      折登由希子
    • 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] 枝組み立て交叉における過去母集団の利用の効果2018

    • 著者名/発表者名
      酒井真章, 花田良子, 折登由希子, 梶川嘉延
    • 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] 時系列献立計画問題における進化計算による解の悪順序出現時点の検証2018

    • 著者名/発表者名
      加島智子, 折登由希子, 染谷博司
    • 学会等名
      電気学会 システム産業計測制御合同研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複数の親を用いた枝組み立て交叉の提案2018

    • 著者名/発表者名
      酒井真章, 花田良子, 折登由希子
    • 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
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 進化計算による探索のための1変数削減モデルによる探索空間の無制約化2018

    • 著者名/発表者名
      折登由希子, 花田良子
    • 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
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 家計の消費借入計画の分析: どのような人が最適な消費借入計画を立てるのか?2018

    • 著者名/発表者名
      折登由希子, 加島智子, 井澤裕司, マルデワ・グジェゴシュ, 岡村誠
    • 学会等名
      日本感性工学会 生命ソフトウェア・感性工房・而立の会合同シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 進化計算による探索のための1変数削減モデルによる探索空間の無制約化2018

    • 著者名/発表者名
      折登由希子, 花田良子
    • 学会等名
      第28回インテリジェント・システム・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 集団の解構造の画一性を利用した進化計算による解の改良推移: 消費借入計画問題を例として2018

    • 著者名/発表者名
      折登由希子, 加島智子
    • 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] 進化計算の適用分野拡大へ向けて2018

    • 著者名/発表者名
      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
      2018 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://home.hiroshima-u.ac.jp/orito/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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