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マルコフ過程理論を用いた遺伝的アルゴリズムの計算効率予測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21500219
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 感性情報学・ソフトコンピューティング
研究機関宮崎大学

研究代表者

古谷 博史  宮崎大学, 工学部, 教授 (80145151)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2009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 / マルコフ過程 / 計算効率 / 遺伝的アルゴリズム / マルコフ連鎖 / スキーマ理論 / 収束時間 / 非対称突然変異 / 成功確率 / 最適解出現時間
研究概要

近年、遺伝的アルゴリズム(GA)の有効性は広く認知されるようになったが、その計算過程の理論的研究は、いまだ不十分なままである。本研究では、マルコフ過程理論を用いてGAの働きを数学的に解析した。そのため、GAをスキーマ解析とよばれる部分問題に分解し、計算が収束する時間や最適な解が得られる確率を予測する手法を開発した。またこの方法を用いて、突然変異率や集団中の個体数などの計算パラメータとこれらの量との関係について理論的に調べた。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 18件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Stochastic analysis of One-Max problem by using Markovchain2012

    • 著者名/発表者名
      Q. Ma, Y. Zhang, K. YamamoriM. Sakamoto and H. Furutani
    • 雑誌名

      Proceedings of the 17th Int. Symposium on Artificial Life and Robotics

      ページ: 141-145

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stochastic Analysis of OneMax Problem by Using Markov Chain2012

    • 著者名/発表者名
      Q.Ma, K.Koga, K.Yamamori, M.Sakamoto, H.Furutani
    • 雑誌名

      Proceedings of the 17th International Symposium on Artificial Life and Robotics

      ページ: 141-145

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 遺伝的アルゴリズムにおける最適解がはじめて出現する世代数の実験的解析、情報処理学会誌2011

    • 著者名/発表者名
      張玉安, 馬青蓮, 坂本眞人, 古谷博史
    • 雑誌名

      数理モデル化と応用

      巻: 4 ページ: 82-86

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Markov chain analysis of Genetic Algorithms for 3-SAT problem2011

    • 著者名/発表者名
      Q. Ma, Y. Zhang, K. Yamamori, M. Sakamoto, H. Furutani
    • 雑誌名

      Proceedings of 7th International Conference on Natural Computation

      ページ: 1127-1131

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Markov Chain Analysis of Genetic Algorithms for 3-SAT Problem2011

    • 著者名/発表者名
      Q.Ma, Y.Zhang, K.Yamamori, M.Sakamoto, H.Furutani
    • 雑誌名

      Proceedings of 7th International Conference on Natural Computation

      ページ: 1127-1131

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 遺伝的アルゴリズムにおける最適解がはじめて出現する世代数の実験的解析2011

    • 著者名/発表者名
      張玉安, 馬青蓮, 坂本眞人, 古谷博史
    • 雑誌名

      情報処理学会誌:数理モデル化と応用

      巻: 4 ページ: 82-88

    • NAID

      110007891212

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of population size on the performance ofgenetic algorithms and roleof crossover2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Zhang, Q. Ma, M. Sakamoto, H. Furutani
    • 雑誌名

      International Journal of Artificial Life and Robotics

      巻: 15 ページ: 239-243

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of averagehitting time in GeneticAlgorithms by Markov chain2010

    • 著者名/発表者名
      Q. Ma, Y. Zhang, M. Sakamoto, H. Furutani
    • 雑誌名

      The Fifteenth International Symposium on Artificial Life and Robotics

      ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of fixation and extinction of schema in Genetic Algorithm2010

    • 著者名/発表者名
      Q. Ma, Y. Zhang, M. Sakamoto, H. Furutani
    • 雑誌名

      Proceedings of International Congress on Computer Applications and Computational Science

      ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of computational performance of genetic algorithm for 3-satisfiability problem2010

    • 著者名/発表者名
      Q. Ma, Y. Zhang, M. Sakamoto, H. Furutani
    • 雑誌名

      The Sixteenth International Symposium on Artificial Life and Robotics

      ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of population size on the performance of genetic algorithms and role of crossover2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Zhang, Q.Ma, 他
    • 雑誌名

      International Journal of Artificial Life and Robotics

      巻: 15 ページ: 239-243

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of fixation and extinction of schema in genetic algorithm2010

    • 著者名/発表者名
      Q.Ma, Y.Zhang, 他
    • 雑誌名

      Proceedings of Int.Congress on Computer Applications and Computational Science

      ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 遺伝的アルゴリズムにおける最適解出現分布のマルコフ連鎖による研究、情報処理学会論文誌2009

    • 著者名/発表者名
      古谷博史
    • 雑誌名

      数理モデル化と応用

      巻: 2 ページ: 54-63

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of string length and mutation rate on success probability of Genetic Algorithm2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Zhang、M. Sakamoto、H. Furutani
    • 雑誌名

      Proceedings of Fifth International Conference on Natural Computation

      巻: 4 ページ: 211-216

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of mutation to the distribution of optimum solution in Genetic Algorithm2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Zhang、M. Sakamoto、H. Furutani
    • 雑誌名

      Proceedings of Int. Workshop on Natural Computing

      巻: 2 ページ: 380-387

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 遺伝的アルゴリズムにおける最適解出現分布のマルコフ連鎖による研究2009

    • 著者名/発表者名
      古谷博史
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌数理モデル化と応用 2

      ページ: 54-63

    • NAID

      110007338644

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of String Length and Mutation Rate on Success Probability of Genetic Algorithm2009

    • 著者名/発表者名
      Yu-an Zhang
    • 雑誌名

      Proceedings of Fifth International Conference on Natural Computation 4

      ページ: 211-216

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Mutation to the Distribution of Optimum Solution in Genetic Algorithm2009

    • 著者名/発表者名
      Yu-an Zhang
    • 雑誌名

      Proceedings of International Workshop on Natural Computing 2

      ページ: 380-387

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] OneMax問題における収束予測時間の検討2012

    • 著者名/発表者名
      古賀仁信、坂本眞人、古谷博史
    • 学会等名
      情報処理学会MPS研究会
    • 発表場所
      指宿市
    • 年月日
      2012-03-02
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] OneMax問題における収束予測時間の検討2012

    • 著者名/発表者名
      古賀仁信
    • 学会等名
      情報処理学会MPS研究会
    • 発表場所
      指宿市民会館
    • 年月日
      2012-03-02
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] OneMax問題と非対称突然変異の関係について2011

    • 著者名/発表者名
      古賀仁信、馬青蓮、坂本眞人、古谷博史
    • 学会等名
      情報処理学会MPS研究会
    • 発表場所
      室蘭市
    • 年月日
      2011-09-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] OneMax問題と非対称突然変異の関係について2011

    • 著者名/発表者名
      古賀仁信
    • 学会等名
      情報処理学会MPS研究会
    • 発表場所
      室蘭工業大学
    • 年月日
      2011-09-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Study of computational performance of genetic algorithm for 3-satisfiability problem2011

    • 著者名/発表者名
      Q.Ma, 他
    • 学会等名
      International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 発表場所
      別府
    • 年月日
      2011-01-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of Average Hitting Time in Genetic Algorithms by Markov Chain2010

    • 著者名/発表者名
      QingLian Ma
    • 学会等名
      The Fifteenth International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 発表場所
      大分県別府市
    • 年月日
      2010-02-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝的アルゴリズムにおける最適解出現世代数のマルコフ連鎖による予測2009

    • 著者名/発表者名
      張玉安、馬青蓮、坂本眞人、古谷博史
    • 学会等名
      情報処理学会MPS研究会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2009-12-17
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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