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動的スケジューリング問題に対する進化計算手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K04985
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25010:社会システム工学関連
研究機関県立広島大学

研究代表者

広谷 大助  県立広島大学, 地域創生学部, 准教授 (30432686)

研究分担者 林田 智弘  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (20432685)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード動的スケジューリング問題 / 周期性 / 進化計算 / ディスパッチングルール / 長期メモリ / 島モデル / 動的スケジューリング / 遺伝的プログラミング
研究開始時の研究の概要

本研究では,時間経過と共に断続的にジョブ(作業)が到着する環境下のスケジューリング問題である動的スケジューリング問題に対する進化計算手法を開発する.従来研究でもいくつか手法が提案されているが,現実的な問題に対して膨大な計算時間及び計算コストが必要となる.よって,新たな進化計算手法を開発し,新たなスケジューリング規則を獲得する.それらから汎用性の高いルールを獲得し,現実的な生産問題に対して適用し,その有効性を検証することを目的とする.

研究実績の概要

本年度はまず従来の遺伝的プログラミングを用いた手法を改良した手法についてシステム制御情報学会研究発表講演会にて発表を行った.その上で,本研究課題をまとめる上でコロナ禍によって実現ができていなかった研究課題に密接に関係する国内学会(日本経営工学会)及び国際学会(スケジューリング国際シンポジウム2023, ICPR2023(27th International Conference on Production Research), APIEMS2023(23rd Asia Pacific Industrial Engineering and Management System Conference), SMC2023(2023 International IEEE Conference on Systems, Man, and Cybernetics))に対面参加し,スケジューリング国際シンポジウムを除く国際学会では研究発表も行った.これらの学会に対面参加することによって非常に幅広い分野の研究者と意見交換を行うと同時に情報収集を行う事もできた.
更に,最終目標であるディスパッチングルールのルール分析を行う事ができた.ルール分析については日本経営工学会で発表した内容をバージョンアップしたものを国際学会(SMC2023)で発表し,詳細な考察を加えたものを論文誌に投稿した.相関分析を用いたルール分析について,得られたルールは従来のディスパッチングルールであるFCFSとEDDと似たルールが得られ,更にそれに加えてこれまでにない新たなルールも得ることができた.このことから従来の単一のディスパッチングルールと比較し,評価値が良くなったこととの関係性が明らかになった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度はコロナ禍によって延期していた多くの国内学会・国際学会に対面参加し情報収集及び研究発表を行い,更に本研究の最終目標である汎用性のあるディスパッチングルールが相関分析によって獲得できたことが明らかになり,それを踏まえ論文にまとめ投稿できたため

今後の研究の推進方策

現在論文を投稿し再修正を行った.論文査読で指摘があった部分や今後の方向性について学会等で再調査し,本年度中に論文を出版し,研究のまとめを行う

報告書

(4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
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] 動的スケジューリング問題のための長期メモリを用いた並列分散遺伝的プログラミング2022

    • 著者名/発表者名
      林田智弘,広谷大助,西崎一郎,関崎真也,前田伊吹
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 35 号: 5 ページ: 93-100

    • DOI

      10.5687/iscie.35.93

    • ISSN
      1342-5668, 2185-811X
    • 年月日
      2022-05-15
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 動的スケジューリング問題のための並列分散構造GPの改良とルール分析2023

    • 著者名/発表者名
      林田智弘, 広谷大助, 西崎一郎, 関崎真也,前田伊吹
    • 学会等名
      第67回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 周期性を持つ需要を伴う動的スケジューリング問題に対する最適ディスパッチルールの特性分析2023

    • 著者名/発表者名
      広谷大助, 林田智弘, 西崎一郎, 関崎真也,前田伊吹
    • 学会等名
      日本経営工学会2023年春季大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Best dispatching rule analysis for dynamic scheduling problem with periodical demand2023

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Hirotani, Tomohiro Hayashida, Shinya Sekizaki, Ichiro Nishizaki and Ibuki Maeda
    • 学会等名
      2023 International IEEE Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] クローズドループサプライチェーンにおける補助金を伴う利益最大化問題2023

    • 著者名/発表者名
      中尾俊介,広谷大助
    • 学会等名
      日本経営工学会2023年春季大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Profit maximization model for green supply chain considering some kinds of green level2023

    • 著者名/発表者名
      Takuya Nakagawa and Daisuke Hirotani
    • 学会等名
      23rd Asia Pacific Industrial Engineering and Management System Conference (APIEMS 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Profit maximization problem for closed loop supply chain with subsidy2023

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Hirotani and Syunsuke Nakao
    • 学会等名
      27th International Conference on Production Research (ICPR2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 周期的需要のある動的スケジューリング問題のための遺伝的プログラミングを用いた優先度規則2022

    • 著者名/発表者名
      林田智弘, 広谷大助, 西崎一郎, 関崎真也, 前田伊吹
    • 学会等名
      電気学会研究会資料:システム・制御合同研究会 「制御工学と機械学習の最新動向」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 周期性を持つ需要を伴う動的スケジューリング問題に対する遺伝的プログラミングの改良2022

    • 著者名/発表者名
      広谷大助, 林田智弘, 西崎一郎, 関崎真也,前田伊吹
    • 学会等名
      2022年電気学会電子・システム情報部門大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 進化計算手法によって得られた周期性のある動的スケジューリング問題のためのルールに関する考察2022

    • 著者名/発表者名
      前田伊吹, 林田智弘, 広谷大助, 西崎一郎, 関崎真也
    • 学会等名
      2022 IEEE SMC Hiroshima Chapter 若手研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 周期性のある動的スケジューリング問題のためのエリート個体を用いた並列遺伝的プログラミングの提案2021

    • 著者名/発表者名
      前田 伊吹, 林田 智弘, 広谷 大助, 西崎 一郎, 関崎 真也
    • 学会等名
      2021 IEEE SMC Hiroshima Chapter 若手研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 周期的な動的環境のための遺伝的プログラミングの開発とスケジューリング問題への適用2021

    • 著者名/発表者名
      林田 智弘, 広谷 大助, 西崎 一郎, 関崎 真也, 前田 伊吹
    • 学会等名
      第65回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] An Evolutionary Method of Computation for Dynamic Scheduling Problems with Periodic Demand2021

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Hirotani, Tomohiro Hayashida, Shinya Sekizaki, Ichiro Nishizaki and Ibuki Maeda
    • 学会等名
      2021 IEEE 12th International Workshop on Computational Intelligence and Applications (IWCIA2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 周期性を持つ需要を伴う動的スケジューリング問題に対する長期メモリを用いた進化計算手法2021

    • 著者名/発表者名
      広谷 大助, 前田 伊吹, 林田 智弘, 西崎 一郎, 関崎 真也
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2021年度春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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