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進化的同時最適化法によるメトリック空間最適化

研究課題

研究課題/領域番号 19K12161
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
研究機関東海大学

研究代表者

染谷 博司  東海大学, 情報理工学部, 准教授 (00333518)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード遺伝的アルゴリズム / 進化型計算 / 最適化
研究開始時の研究の概要

最適化では, 解候補 (設計変数) の良好さを定量化する評価関数 (目的関数) が必要である. しかし, 実問題では, 十分に信頼できる評価関数が得られないことも多い. 本研究では, 十分に信頼できる最良かつ単一の評価関数を見出す試みから離れ, 常に最良とはいえなくとも, ある程度は信頼できる複数の評価関数が利用可能であるとの仮定下において有効な最適化法を見出そうと試みる. また, 具体的な接近法として, 進化型計算に基づく最適化法「進化的同時最適化法」を提案する.

研究実績の概要

申請課題「進化的同時最適化法によるメトリック空間最適化」では,十分に信頼できる評価関数が得られない最適化問題を研究対象とした新たな問題領域「メトリック空間最適化 (metric space optimization) 」に取り組み,その研究意義を示す.また,具体的な接近法として,進化型計算に基づく最適化法「進化的同時最適化法」を提案する.例題とする3つの時系列最適化問題に適用し有効性を評価することで,本問題領域の問題特性を明らかにする.これらにより,実問題のモデリングや問題設定に対する新たな知見を提示する.申請時までの調査において,今後の課題として次のことが挙げられていた.調査項目1:テスト関数ベンチマーク問題セットにおける提案手法の有効性調査,調査項目2:音波形ベンチマーク問題セットにおける提案手法の有効性調査,調査項目3:医用動画像位置合わせ問題への接近,調査項目4:多期間献立計画問題への接近.

5年目にあたる2023年度は,本問題領域に関連する応用的な調査項目として,進化計算による合意形成手法の一般競争入札への適用を試みた.政府や自治体などの行政が公共工事を行う際, 工事委託業者の選定に会計法令上の原則である一般競争入札が採用されている.この方式は一定規模以上の工事において委託する企業を選定する際の契約手続きの透明性,客観性及び競争性を確保するために定められた方式である.一般競争入札に参加する際,入札書の提出が必要である.参加企業は入札の対象となっている工事について企業内における見積り(入札価格)を算出し,見積もりの詳細を示した内訳書を添付した入札書を提出する必要がある.本調査では,調査項目4にて得た知見をこれに応用した.また,発展的な調査項目として,方向統計量に基づく目的関数についての継続的な調査および対話型遺伝的アルゴリズムを用いた多人数観光ルート最適化を実施した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究成果の一部を学会口頭発表にて公表するに至ったものの,他の獲得知見については未公表の段階にある.

今後の研究の推進方策

研究期間の再延長を申請した.引き続き,現在進行中の研究について,有効性を示す実験データおよび獲得知見の公表を目指すと共に,本申請課題を総括する知見の獲得を試みる.

報告書

(5件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [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 実施状況報告書
    • 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
  • [学会発表] 対話型遺伝的アルゴリズムを用いた多人数観光ルート最適化2024

    • 著者名/発表者名
      志澤 光基,染谷 博司
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第36回自律分散システム・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Computational Optimization of Essential Oil Blending for Aromatherapy by Multi-objective Genetic Algorithm2023

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Koda, Hiroshi Someya
    • 学会等名
      The SICE Annual Conference 2023 (SICE2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 進化計算による合意形成手法の一般競争入札への適用2023

    • 著者名/発表者名
      剱持 星斗,染谷 博司
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第23回コンピューテーショナル・インテリジェンス研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 方向ベクトル集合により表現される解候補の評価関数定式化2022

    • 著者名/発表者名
      染谷 博司,幸田 怜
    • 学会等名
      電気学会研究会資料 (システム研究会 講演論文集) ST--22--037
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 仮想多脚生物モデルの進化的歩行動作獲得シミュレーション2022

    • 著者名/発表者名
      中嶋 晃彦,染谷 博司
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 第34回 自律分散システム・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 仮想物理空間上における多脚生物モデルの進化的歩行動作獲得シミュレーション2022

    • 著者名/発表者名
      中嶋 晃彦,染谷 博司
    • 学会等名
      情報処理学会 ソフトウェア工学研究会 (IPSJ/SIGSE) 第210回ソフトウェア工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 多人数合意形成を考慮した対話型進化計算による献立作成2021

    • 著者名/発表者名
      武石 光平,染谷 博司,折登 由希子,加島 智子
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 第48回知能システムシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 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
      The 14th International Conference on Innovative Computing, Information and Control (ICICIC2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [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
      2019年 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] 遺伝的アルゴリズムによる芳香療法のための精油調合パターン最適化における共起解析2019

    • 著者名/発表者名
      幸田 怜, 染谷 博司
    • 学会等名
      2019年 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

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-12-25  

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