大規模設計問題のための効率的なロバスト最適化設計法の構築

• 研究課題/領域番号: 19760097
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 鄭 信圭 東北大学, 流体科学研究所, 准教授 (80375120)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,540千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 240千円); 2008年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2007年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
• キーワード: 設計工学 / ロバスト最適化 / 高精度近似モデルの作成 / データマイニング / 高精度近似モデル

研究概要

ロバスト最適化を高精度かつ効率的に行えるため、近似モデル(クリギングモデル)の精度改善を行った。具体的には、設計問題の設定を行う段階で目的関数と設計変数間の関連度を調べ、それに基づいて形状定義(設計変数の定義)を行うことで近似モデルの精度改善を行った。さらに、スキーマ処理に着目した進化的計算法を導入することで近似モデルのパラメータ設定の精度改善も行った。設計空間の構造理解と新しい設計知識発見のためのデータマイニングでは、自己組織化マップを用いた設計変数と目的関数の感度調査、Aspiration法とAssociation ruleを川いた特定解になる条件を獲得する手法の開発を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Optimization of Nonlinear Lateral Characteristic of Lifting-Body Type Reentry Vehicle (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Jeong, K. Suzuki, S. Obayashi, M. Kurita
  • 雑誌名: JOURNAL OF AEROSPACE COMPUTING, INFORMATION, AND COMMUNICATION vol. 6 ページ: 239-255
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kriging-Model-Based Multi-Objective Robust Optimization and Trade-Off Rule Mining of a Centrifugal Fan with Dimensional Uncertainty (2009)
  • 著者名/発表者名: K. SUGIMURA, S. JEONG, S. OBAYASHI and T. KIMURA
  • 雑誌名: Journal of Computational Science and Technology vol. 3 ページ: 196-211
  • NAID: 130000104995
  • 査読あり
• [雑誌論文] 応答局面近似・可視化データマイニングを利用したロバスト設計最適化の実問題応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 下山幸治,鄭信圭,大林茂
  • 雑誌名: 人工知能学会論文誌 24巻1号 ページ: 13-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] 応答局面近似・可視化データマイニングを利用したロバスト設計最適化の実問題応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 下山幸治
  • 雑誌名: 人工知能学会論文誌 24 ページ: 13-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kriging-Model-Based Multi-Objective Robust Optimization and Trade-Off Rule Mining of a Centrifugal Fan with Dimensional Uncertainty (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Sugimura
  • 雑誌名: Journal of Computational Science and Technology 3 ページ: 196-211
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimization of Nonlinear Lateral Characteristic of Lifting-Body Type Reentry Vehicle (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Jeong
  • 雑誌名: JOURNAL OF AEROSPACE COMPUTING, INFORMATION, AND COMMUNICATION 6 ページ: 239-255
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nacelle Chine Installation Based on Wind-Tunnel Test Using Efficient Global Optimization (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kanazaki, Y. Yokokawa, M, Murayama, T. Ito, S. Jeong, and K, Yamamoto
  • 雑誌名: Transaction of the Japan Society for Aeronautical and Space Scieces Vol. 51 ページ: 146-150
  • NAID: 10024825451
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-Boom and Low-Drag Optimization of the Twin Engine Version of Silent Supersonic Business Jet (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Sato, T. Kumano, M. Yonezawa, H. Yamashita, S. Jeong, and S. Obayashi
  • 雑誌名: Journal of Fluid Science and Technology vol. 3 ページ: 576-585
  • NAID: 130000077227
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of Hybrid Evolutionary Algorithms to Low Exhaust Emission Diesel Engine Design (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Jeong, S. Obayashi and Y. Minemura
  • 雑誌名: Engineering Optimization Vol. 40 ページ: 1-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-Boom and Low-Drag Optimization of the Twin Engine Version of Silent Supersonic Business Jet (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Sato
  • 雑誌名: Journal of Fluid Science and Technology 3 ページ: 576-585
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nacelle Chine Installation Based on Wind-Tunnel Test Using Efficient Global Optimization (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kanazaki
  • 雑誌名: Transaction of the Japan Society for Aeronautical and Space Scieces 51 ページ: 146-150
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of Hybrid Evolutionary Algorithms to Low Exhaust Emission Diesel Engine Design (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Jeong
  • 雑誌名: Engineering Optimization 40 ページ: 1-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design Exploration of High-Lift Airfoil Kriging Model and Data Mining Technique (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Kanazaki, K. Tanaka, S. Jeong and K. Yamamoto
  • 雑誌名: KSAS International Journal Vol. 8 ページ: 28-36
  • 査読あり
• [雑誌論文] Knowledge Discovery in Multidisciplinary Design Space for Regional-Jet Wings Using Data Mining (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Chiba, S. Jeong and S. Obayashi
  • 雑誌名: Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences Vol. 50 ページ: 181-192
  • NAID: 10021152359
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-Objective Aerodynamic Optimization of Elements' Setting for High-Lift Airfoil Using Kriging Model (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Kanazaki, K. Tanaka, S. Jeong and K. Yamamoto
  • 雑誌名: Journal of Aircraft Vol. 44 ページ: 858-864
  • NAID: 120006829410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-Objective Aerodynamic Optimization of Elements' Setting for High-Lift Airfoil Using Kriging Model (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Kanazaki
  • 雑誌名: Journal of Aircraft 44 ページ: 858-864
  • 査読あり
• [雑誌論文] Knowledge Discovery in Multidisciplinary Design Space for Regional-Jet Wings Using Data Mining (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Chiba
  • 雑誌名: Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences 50 ページ: 181-192
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design Exploration of High-Lift Airfoil Kriging Model and Data Mining Technique (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Kanazaki
  • 雑誌名: KSAS International Journal 18 ページ: 28-36
  • 査読あり
• [学会発表] Design Exploration Framework for Real-World Application (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Jeong
  • 学会等名: International Workshop on Multi-Objective Design Exploration for Aerospace Engineering
  • 発表場所: 仙台(日本)
  • 年月日: 2009-03-19
• [学会発表] Design Exploration Framework for Real-World Application (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Jeong
  • 学会等名: International Workshop on Multi-Objective Design Explorationfor Aerospace Engineering
  • 発表場所: 仙台(日本)
  • 年月日: 2009-03-19
• [学会発表] 蒸気タービン静翼形状設計最適化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉清水宗
  • 学会等名: 日本航空宇宙学会北部支部2009年講演会ならびに第10回再使用型宇宙推進系シンポジウム
  • 発表場所: 仙台(日本)
  • 年月日: 2009-03-11
• [学会発表] ハイブリッド最適化手法を用いたディーゼルエンジン燃焼室形状の最適化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 長谷川翔一
  • 学会等名: 進化計算シンポジウム
  • 発表場所: 登別(日本)
  • 年月日: 2008-12-20
• [学会発表] 最適解探索能力向上に向けた翼型形状表現方法に関する検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉清水宗
  • 学会等名: 第8回最適化シンポジウム2008(OPTIS2008)
  • 発表場所: 東京(日本)
  • 年月日: 2008-11-27
• [学会発表] 最適解探索能力向上に向けた翼型形状表現方法に関する検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉清水宗
  • 学会等名: 第8回最適化シンポジウム2008(OPTIS 2008)
  • 発表場所: 東京(日本)
  • 年月日: 2008-11-27
• [学会発表] Unstructured-Mesh-Based Simulation for Subsonic and Supersonic Flow Control with a Plasma Actuator (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Yamamoto
  • 学会等名: 2008 KSAS-JSASS Joint International Symposium on Aerospace Engineering
  • 発表場所: チェジュ(韓国)
  • 年月日: 2008-11-20
• [学会発表] Blade Shape Optimization for HSI Noise Reduction and Performance Improvement of Helicopter (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Chae
  • 学会等名: 34th European Rotorcraft Forum
  • 発表場所: リバプール(イギリス)
  • 年月日: 2008-09-18
• [学会発表] Low-Boom and Low-Drag Optimization of the Twin-Engine Silent Supersonic Technology Demonstrator (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kumano
  • 学会等名: 26th International Congress of the Aeronautical Sciences
  • 発表場所: アラスカ(USA)
  • 年月日: 2008-09-16
• [学会発表] Multi-Objective Design Optimization for Stator Blade Configuration of Steam Turbine (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Yoshimizu
  • 学会等名: 8th World Congress on computational Mechanics-5th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008)
  • 発表場所: ベニス(イタリア)
  • 年月日: 2008-07-04
• [学会発表] Multi-Objective Design Optimization for Stator Blade Configuration of Steam Turbine (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Yoshimizu
  • 学会等名: Proceedings for the 8th World Congress on computational Mechanics-5th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008)
  • 発表場所: ベニス(イタリア)
  • 年月日: 2008-07-04
• [学会発表] An Efficient Robust Optimization Framework for Real-Would Engineering (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Shimoyama
  • 学会等名: 8th World Congress on computational Mechanics-5th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008)
  • 発表場所: ベニス(イタリア)
  • 年月日: 2008-07-03
• [学会発表] Low-Boom and Low-Drag Design Exploration for Twin Engine Supersonic Business Jet (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Jeong
  • 学会等名: 8th World Congress on computational Mechanics-5th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008)
  • 発表場所: ベニス(イタリア)
  • 年月日: 2008-07-02
• [学会発表] Aeroelastic Analysis using Unstructured CFD Method for Realistic Aircraft Design (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kumano
  • 学会等名: 8th World Congress on computational Mechanics-5th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008)
  • 発表場所: ベニス(イタリア)
  • 年月日: 2008-07-02
• [学会発表] Aeroelastic Analysis using Unstructured CFD Method for Realistic Aircraft Design (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kumano
  • 学会等名: Proceedings for the 8th World Congress on computational Mechanics-5th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008)
  • 発表場所: ベニス(イタリア)
  • 年月日: 2008-07-02
• [学会発表] Low-Boom and Low-Drag Design Exploration for Twin Engine Supersonic Business Jet (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Jeong
  • 学会等名: Proceedings for the 8th World Congress on computational Mechanics-5th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008)
  • 発表場所: ベニス(イタリア)
  • 年月日: 2008-07-02
• [学会発表] An Efficient Robust Optimization Framework for Real-Would Engineering Design (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Shimoyama
  • 学会等名: Proceedings for the 8th World Congress on computational Mechanics-5th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008)
  • 発表場所: ベニス(イタリア)
  • 年月日: 2008-07-02
• [学会発表] Multi-Objective Design Exploration (MODE) - Visualization of Design Space and Knowledge Mining (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Obayashi
  • 学会等名: 8th World Congress on computational Mechanics-5th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008)
  • 発表場所: ベニス(イタリア)
  • 年月日: 2008-07-01
• [学会発表] Multi-Objective Design Exploration (MODE)-Visualization of Design Space and Knowledge Mining (Keynote Lecture) (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Obayashi
  • 学会等名: Proceedings for the 8th World Congress on computational Mechanics-5th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008)
  • 発表場所: ベニス(イタリア)
  • 年月日: 2008-07-01
• [学会発表] HSI騒音低減に関するブレード平面形と翼型の最適化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 蔡相賢
  • 学会等名: 第40回流体力学講演会/航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム2008
  • 発表場所: 仙台(日本)
  • 年月日: 2008-06-12
• [学会発表] プラズマアクチュエータ流体制御の非構造格子数値解析手法の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本潤弥
  • 学会等名: 第40回流体力学講演会/航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム2008
  • 発表場所: 仙台(日本)
  • 年月日: 2008-06-12
• [学会発表] 非構造CFDと縮約次元非定常空気力モデルを用いた高効率空力弾性解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 森野裕行
  • 学会等名: 第40回流体力学講演会/航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム2008
  • 発表場所: 仙台(日本)
  • 年月日: 2008-06-12
• [学会発表] 非構造GFDと縮約次元非定常空気力モデルを用いた高効率空力弾性解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 森野裕行
  • 学会等名: 第40回流体力学講演会/航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム2008
  • 発表場所: 仙台(日本)
  • 年月日: 2008-06-12
• [学会発表] GA/PSOハイブリッド最適化手法による大域的・局所的探査能力の同時改善に向けた研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 長谷川翔一
  • 学会等名: 第13回計算工学講演会
  • 発表場所: 仙台(日本)
  • 年月日: 2008-05-19
• [学会発表] 静粛超音速研究機双発案の低ブーム低抵抗設計探査 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鄭信圭
  • 学会等名: 平成19年度科研費空力班シンポジウム
  • 発表場所: 東京(日本)
  • 年月日: 2008-01-25
• [学会発表] Low-Boom and Low-Drag Optimization of the Twin Engine Version of Silent Supersonic Business Jet (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Sato
  • 学会等名: 7th International Symposium on Advanced Fluid Information and the 4th International Symposium on Transdisciplinary Fluid Integration
  • 発表場所: 仙台(日本)
  • 年月日: 2007-12-15
• [学会発表] Development and Application of a New Robust Optimization Framework for Real-World Engineering Design (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Shimoyama
  • 学会等名: 7th International Symposium on Advanced Fluid Information and the 4th International Symposium on Transdisciplinary Fluid Integration
  • 発表場所: 仙台(日本)
  • 年月日: 2007-12-15
• [学会発表] 蒸気タービン静翼翼型形状の多目的流体設計最適化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉清水宗
  • 学会等名: 第17回設計工学・システム部門講演会
  • 発表場所: 仙台(日本)
  • 年月日: 2007-10-31
• [学会発表] 多目的最適化と応答曲面法 (2007)
  • 著者名/発表者名: 鄭信圭
  • 学会等名: 第45回飛行機シンポジウム
  • 発表場所: 小倉(日本)
  • 年月日: 2007-10-23
• [学会発表] 応答曲面近似・データマイニングを併用した高効率多目的ロバスト設計最適化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 下山幸治
  • 学会等名: 日本機械学会2007年度年次大会
  • 発表場所: 吹田(日本)
  • 年月日: 2007-09-12
• [学会発表] Improvement of Nonlinear Lateral Characteristics of Lifting-Body Type Reentry Vehicle Using Optimization Algorithm (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Jeong
  • 学会等名: ATAA Infotech@Aerospace 2007 conference and Exhibit
  • 発表場所: カリフォルニア(USA)
  • 年月日: 2007-05-09
• [学会発表] Improvement of Nonlinear Lateral Characteristics of Lifting-Body Type Reentry Vehicle Using Optimization Algorithm (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Jeong
  • 学会等名: AIAAInfotech@Aerospace2007conferenceandExhibit
  • 発表場所: カリフォルニア(USA)
  • 年月日: 2007-05-09
• [備考]
  • URL: http://www.ifs.tohoku.ac.jp/edge/Jeong/Jeong.htm
• [備考]
  • URL: http://www.ifs.tohoku.ac.jp/edge/Jeong/Jeong.htm
• [備考]
  • URL: http://www.ifs.tohoku.ac.jp/edge/Jeong/Jeong.htm