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相互作用性を考慮した変動的多目的ネットワークの評価手法

研究課題

研究課題/領域番号 19K15241
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分25010:社会システム工学関連
研究機関防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) (2020-2021)
青山学院大学 (2019)

研究代表者

高橋 奈津美  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 講師 (60780319)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード多目的ネットワーク / パレート最適 / 最適設計 / アルゴリズム / ネットワーク / パレート解
研究開始時の研究の概要

ネットワーク多目的最適化問題において,実社会における状況の変動や,ネットワークのコンポーネント故障等の波及効果を考慮するために,本研究ではコンポーネント間の相互作用性を考慮した変動的多目的ネットワークに注目して研究を行う.
このような複雑なネットワークモデルに対して,パレート解の分布・複数の評価値の関連性や,評価値変動下における特徴的なネットワーク構造を分析し,効率的にパレート解探索を行う方法を検討する.

研究成果の概要

本研究では,ネットワーク構造を有するシステムを対象に,コンポーネントの評価指標やネットワーク規模が変化する多目的ネットワークに対して適用可能であるパレート解の効率的な探索手法を検討した。その成果として,信頼度を考慮した多目的ネットワークに対し,遺伝的アルゴリズムによる解探索法の構築,故障・修理過程を考慮したシステム状態の変動を有するネットワークの性能評価手法の提案を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,解探索が困難であるとされる多目的最適化問題において,パレート解の分布領域やパレート解となりうる構成要素を導出し,その最適解の持つ特性を遺伝的アルゴリズムに反映した点が特徴的である。研究成果は,変動的ネットワークにおける最適解探索の土台となるものであり,モデルを拡張することで,状況の変化を考慮した配送計画などの指針の提示や,故障等の影響を考慮したネットワーク設計が可能になると考えられる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件)

  • [学会発表] ネットワークのレジリエンス性能評価近似解法2021

    • 著者名/発表者名
      佐川安正,高橋奈津美,弓削哲史
    • 学会等名
      電子情報通信学会 信頼性研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Search Space Restriction of Genetic Algorithm for Pareto Solutions of Bi-Objective Network2021

    • 著者名/発表者名
      Yuri Kanazawa, Natsumi Takahashi, Tomoaki Akiba
    • 学会等名
      Reliability and Maintenance Engineering Summit 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Genetic Algorithm Approach with Network Configuration for Bi-objective Network Optimization2021

    • 著者名/発表者名
      Natsumi Takahashi, Shao-Chin Sung, Tomoaki Akiba, Tetsushi Yuge
    • 学会等名
      The 31st European Safety and Reliability Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 全点間信頼性を考慮した二目的ネットワーク問題のパレート最適解の解探索空間削減法の検証2021

    • 著者名/発表者名
      金澤悠璃,秋葉知昭,高橋奈津美
    • 学会等名
      電子情報通信学会 信頼性研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Bi-objective Optimization of Network Reliability by Genetic Algorithm2020

    • 著者名/発表者名
      Natsumi Takahashi, Tomoaki Akiba, Hisashi Yamamoto, Shao-Chin Sung
    • 学会等名
      2020 Asia-Pacific International Symposium on Advanced Reliability and Maintenance Modeling (APARM2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement Ideas of GA-Based Algorithm for Obtaining Quasi-Pareto Solution of Bi-Objective Networks2019

    • 著者名/発表者名
      Natsumi Takahashi, Tomoaki Akiba, Hisashi Yamamoto
    • 学会等名
      Proceedings of 25th ISSAT-Reliability & Quality in Design (ISSAT RQD2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimal Design of Bi-objective Reliable Network Using Genetic Algorithm2019

    • 著者名/発表者名
      Natsumi Takahashi, Shao-Chin Sung, Tomoaki Akiba, Hisashi Yamamoto
    • 学会等名
      Proceedings of the 22nd Czech-Japan Seminars on Data Analysis and Decision Making under Uncertainty (CJS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On Exact Algorithm for Shortest Path Network Interdiction2019

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Kameda, Natsumi Takahashi, Shao-Chin Sung
    • 学会等名
      Proceedings of the 22nd Czech-Japan Seminars on Data Analysis and Decision Making under Uncertainty (CJS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 遺伝的アルゴリズムによる信頼度を考慮した2目的ネットワークの設計法2019

    • 著者名/発表者名
      高橋奈津美,秋葉知昭,山本久志,新里隆
    • 学会等名
      電子情報通信学会 信頼性研究会
    • 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: 2023-01-30  

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