| 研究課題/領域番号 |
21K04555
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分25010:社会システム工学関連
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| 研究機関 | 法政大学 |
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研究代表者 |
千葉 英史 法政大学, 理工学部, 准教授 (70434892)
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| 研究分担者 |
大塚 帯紀 サイバー大学, IT総合学部, 助教 (00897449)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 確率モデル / アルゴリズム / 製造モデル / バッファ / 並列型待ち行列 / 等間隔到着 / 衝突確率 / シミュレーション / 製造ライン / 生産スケジューリング / 直並列モデル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年の製造業では，オーダーメイド方式など，求められる製造システムが多様である中で，効率的な製造を実現するには，個々の装置の性能向上だけでは不十分であり，製造システムの設計法が効果的である．生産スケジューリング分野では，製造システムの数理モデル化・解決法に関する研究が活発に行われている中で，我々は材料同士が衝突する確率の算法を研究してきた．本研究では，多様な製造システムに対応するため，より一般的なモデル上での衝突確率の算法を研究する．また，材料の投入間隔の最小化，および，バッファの総数の最小化といった実用的な最適化問題に対する効率的な解決法を研究する．
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| 研究実績の概要 |
本研究では，より効率的な製造システムの実現を目指し，その製造モデル上での衝突確率に関する研究に取り組む．特に衝突確率に焦点を当てることが本研究の特徴である．衝突確率は，待ち行列理論やスケジューリング分野の製造モデルで扱われる評価基準とは異なる．衝突確率に関する理論的な解析はほとんど知られていない．しかし，シミュレーションを用いて，近似的に衝突確率を計算する手法に関する研究は，比較的多くの研究成果が得られている．私たちは，アルゴリズムの視点からの考察により，シミュレーションの効率化に興味がある．
本年度は，バッファを考慮した直並列機械モデルを取り上げ，このモデルにはいくつかの変種が考えられることを確認した．特に，機械間の接続関係とバッファの配置場所によってモデルが決定される．そして，いくつかの変種において，衝突が生じるかどうかを判定するアルゴリズムを検討した．キーアイデアは，バッファで待機中のジョブの管理をデータ構造キューで行い，稼働中の機械の管理をデータ構造二分ヒープで行うことである．このようなアイデアは，過去に扱われたモデルにおいて効果的であったが，今回のモデルにおいても適用可能である見通しがたった．そのため，衝突を判定するアルゴリズムの詳細な設計と実装を行った．さらに，計算実験を実施し，さまざまなパラメータによる計算結果から対象とするモデルの性質を考察した．また，得られた結果を学術論文として投稿するための執筆も行った．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
当初の計画では，バッファを考慮した直並列機械モデル上での衝突判定アルゴリズムに関する研究成果を整理し，学術論文誌に投稿する予定だったが，まだ完成していない．衝突判定アルゴリズムの詳細な設計は進んでおり，計算実験も行える状況にあるが，論文執筆に十分な時間を確保できていない．
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| 今後の研究の推進方策 |
アルゴリズムの実装は、細部に至るまで洗練されつつある．研究の進捗を促進するため，研究成果を体系的にまとめ，国内外の学会で発表して評価を受ける必要がある．また，効率的に進めるために計画的に原稿を執筆することが重要である．
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