非線形力学系モデルを用いた種々の制約付き最適化手法の開発

• 研究課題/領域番号: 22700229
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 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: 千葉大学
• 研究代表者: 岡本 卓 千葉大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40451752)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 大域的最適化 / カオス / システム工学 / 数理工学 / 複雑系 / ソフトコンピューティング / 同時摂動勾配近似 / リアプノフ指数 / ラジアル基底関数ネットワーク

研究概要

本研究では,カオス力学系などのいわゆる非線形力学系を計算モデルとして用いた,微分不可能性や等式・不等式制約条件などの種々の制約を有する最適化問題を解くための最適化手法の開発を目的として研究を行った。その結果,等式・不等式制約条件付き問題のためのカオスラグランジュ関数法,厳密勾配を計算せずに探索可能な準カオス最適化手法,カオス最適化手法の安定性解析の結果に基づいたパラメータ調整を伴わないカオス最適化手法の提案等の成果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Constrained Optimization using a Multipoint Type Chaotic Lagrangian Method with a Coup ling Structure (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Okamoto, H. Hirata
  • 雑誌名: Engineering Optimiza tion 巻: 第45巻 ページ: 311-336
  • 査読あり
• [雑誌論文] Global optimi zation using a multipoint type quasi- chaotic optimization method (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Okamoto, H. Hirata
  • 雑誌名: Applied Soft Computing 巻: 第13巻 号: 2 ページ: 1247-1264
  • DOI: 10.1016/j.asoc.2012.10.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Global optimization using a multipoint type quasi-chaotic optimization method (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Okamoto, H. Hirata
  • 雑誌名: Applied Soft Computing 巻: 13 ページ: 1247-1264
  • 査読あり
• [雑誌論文] 初期離散化幅の調整を伴わないカオス最適化手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡本卓,平田廣則
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: 48 号: 3 ページ: 125-133
  • DOI: 10.9746/sicetr.48.125
  • NAID: 10030597247
  • ISSN: 0453-4654, 1883-8189
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constrained Optimization using a Multipoint Type Chaotic Lagrangian Method with a Coupling Structure (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Okamoto, H.Hirata
  • 雑誌名: Engineering Optimization 巻: (掲載予定) 号: 3 ページ: 311-336
  • DOI: 10.1080/0305215x.2012.675060
  • 査読あり
• [雑誌論文] 初期離散化幅の調整を伴わないカオス最適化手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡本卓, 平田廣則
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: 48 ページ: 125-133
  • NAID: 10030597247
  • 査読あり
• [雑誌論文] 多点型離散化時変慣性系モデルを用いた大域的最適化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡本卓,相吉英太郎,浜田憲一郎
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: 46 号: 11 ページ: 642-650
  • DOI: 10.9746/sicetr.46.642
  • NAID: 130004549428
  • ISSN: 0453-4654, 1883-8189
  • 査読あり
• [雑誌論文] 多点型離散化時変慣性系モデルを用いた大域的最適化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡本卓, 相吉英太郎, 浜田憲一郎
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: 46 ページ: 642-650
  • NAID: 10027445641
  • 査読あり
• [学会発表] 基底半径最適化を伴うラジアル基底関数ネットワークを用いた応答曲面法,計測自動制御学会 (2013)
  • 著者名/発表者名: 島谷修平,岡本卓,小圷成一,平田廣則
  • 学会等名: 第48回システム工学部会研究会
  • 発表場所: 東京工業大学田町キャンパス(東京都)
  • 年月日: 2013-03-06
• [学会発表] 基底半径最適化を伴うラジアル基底関数ネットワークを用いた応答曲面法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 島谷 修平, 岡本 卓, 小圷 成一, 平田 廣則
  • 学会等名: 計測自動制御学会 第48回システム工学部会研究会
  • 発表場所: 東京工業大学田町キャンパス（東京都）
• [学会発表] 生存選択型情報交換を導入した多点型準カオス最適化手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 丹治瑛一,岡本卓,小圷成一,平田廣則
  • 学会等名: 電気学会システム研究会「確率的最適化」
  • 発表場所: 近畿大学会館(大阪府)
  • 年月日: 2012-12-02
• [学会発表] 初期離散化幅の推定を伴うカオス最適化手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小野渉,岡本卓,小圷成一,平田廣則
  • 学会等名: 計測自動制御学会第39回知能システムシンポジウム
  • 発表場所: 千葉大学(千葉県)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 初期離散化幅の推定を伴うカオス最適化手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小野渉, 岡本卓, 小圷成一, 平田廣則
  • 学会等名: 計測自動制御学会第39回知能システムシンポジウム
  • 発表場所: 千葉大学(千葉県千葉市)
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 混合整数最適化問題に対する準カオス最適化手法の有効性の検証,計測自動制御学会 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡本卓,都築浩平,小圷成一,平田廣則
  • 学会等名: 第46回システム工学部会研究会
  • 発表場所: 東京工業大学田町キャンパス(東京都)
  • 年月日: 2012-03-08
• [学会発表] 混合整数最適化問題に対する準カオス最適化手法の有効性の検証 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡本卓, 都築浩平, 小圷成一, 平田廣則
  • 学会等名: 計測自動制御学会第46回システム工学部会研究会
  • 発表場所: 東京工業大学田町キャンパス(東京都港区)
  • 年月日: 2012-03-08
• [学会発表] カオス力学系の分岐特性に基づいた初期離散化幅の推定を伴うカオス最適化手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡本卓,平田廣則
  • 学会等名: 計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2012
  • 発表場所: ウィルあいち(愛知県)
• [学会発表] 生存選択型情報交換を導入した多点型準カオス最適化手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 丹治 瑛一, 岡本 卓, 小圷 成一, 平田 廣則
  • 学会等名: 電気学会 システム研究会 「確率的最適化」
  • 発表場所: 近畿大学会館（大阪府）
• [学会発表] カオス力学系の分岐特性に基づいた初期離散化幅の推定を伴うカオス最適化手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡本 卓, 平田 廣則
  • 学会等名: 計測自動制御学会 システム・情報部門学術講演会 2012
  • 発表場所: ウィルあいち（愛知県）
• [学会発表] Constrained optimization using the quasi-chaotic optimization method with the exact penalty function and the sequential quadratic programming, IEEE Interna tional Conference on Systems (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Okamoto, H. Hirata
  • 学会等名: Man, and Cybernetics 2011
  • 発表場所: Hilton Anchorage Hotel (Anchor age, USA)
  • 年月日: 2011-10-11
• [学会発表] Constrained optimization using the quasi-chaotic optimization method with the exact penalty function and the sequential quadratic programming (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Okamoto, H.Hirata
  • 学会等名: IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics 2011
  • 発表場所: Hilton Anchorage Hotel (Anchorage, USA)
  • 年月日: 2011-10-11
• [学会発表] Mixed integer optimization using the quasi-chaotic optimization with the discrete simul taneous perturbation stochastic appr oximation (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Okamoto, H. Hirata
  • 学会等名: SICE Annual Conference2011
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都)
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] Mixed integer optimization using the quasi-chaotic optimization with the discrete simultaneous perturbation stochastic approximation (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Okamoto, H.Hirata
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2011
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都新宿区)
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] 離散変数最適化問題のための同時摂動法を用いた多点型準カオス最適化手法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 都築浩平,岡本卓,小圷成一,平田廣則
  • 学会等名: 平成23年電気学会電子・情報・システム部門大会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス(富山県)
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] 離散変数最適化問題のための同時摂動法を用いた多点型準カオス最適化手法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 都築浩平, 岡本卓, 小圷成一, 平田廣則
  • 学会等名: 平成23年電気学会電子・情報・システム部門大会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス(富山県富山市)
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] Global Optim ization using a Multi-point type Quasi-chaotic Optimization Method without Initial Sampling Parameter Tuning (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Okamoto, H. Hirata
  • 学会等名: Joint 5th International Conf erence on Soft Computing and Intell igent Systems and 11th International Symposium on Advanced Intelligent Systems
  • 発表場所: Okayama Convention Center (Okayama, Japan)
  • 年月日: 2010-12-12
• [学会発表] Global Optimization using a Multi-point type Quasi-chaotic Optimization Method without Initial Sampling Parameter Tuning (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Okamoto, H.Hirata
  • 学会等名: Joint 5th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 11th International Symposium on Advanced Intelligent Systems
  • 発表場所: Okayama Convention Center (Okayama, Japan)
  • 年月日: 2010-12-12
• [学会発表] パラメータの調整を伴わないカオス最適化手法に関する一検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡本卓,平田廣則
  • 学会等名: 計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2010
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都(京都府)
  • 年月日: 2010-11-25
• [学会発表] パラメータの調整を伴わないカオス最適化手法に関する一検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡本卓, 平田廣則
  • 学会等名: 計測自動制御学会 システム・情報部門学術講演会2010
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都(京都府京都市)
  • 年月日: 2010-11-25
• [学会発表] Global Optimi zation using a Multi-point type Quasi-chaotic Optimization Method with the Simultaneous Perturbation Gradi ent Approximation (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Okamoto, H. Hirata
  • 学会等名: IEEE Internation al Conference on Systems, Man, and Cybernetics 2010
  • 発表場所: Military Museum (Istanbul, Turkey)
  • 年月日: 2010-10-11
• [学会発表] Global Optimization using a Multi-point type Quasi-chaotic Optimization Method with the Simultaneous Perturbation Gradient Approximation (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Okamoto, H.Hirata
  • 学会等名: IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics 2010
  • 発表場所: Military Museum (Istanbul, Turkey)
  • 年月日: 2010-10-11
• [学会発表] 半径の最適化をともなうラジアル基底関数ネットワークを用いた最適化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小野渉,岡本卓,小圷成一,平田廣則
  • 学会等名: 第20回インテリジェント・システム・シンポジウム
  • 発表場所: 首都大学東京南大沢キャンパス(東京都)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 半径の最適化をともなうラジアル基底関数ネットワークを用いた最適化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小野渉, 岡本卓, 小圷成一, 平田廣則
  • 学会等名: 第20回 インテリジェント・システム・シンポジウム
  • 発表場所: 首都大学東京 南大沢キャンパス(東京都八王子市)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] カオス最適化手法とラジアル基底関数ネットワークを用いた最適化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小野渉,岡本卓,小圷成一,平田廣則
  • 学会等名: 平成22年電気学会電子・情報・システム部門大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] カオス最適化手法とラジアル基底関数ネットワークを用いた最適化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小野渉, 岡本卓, 小圷成一, 平田廣則
  • 学会等名: 平成22年 電気学会 電子・情報・システム部門大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県熊本市)
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] Global Optimi zation using the Draining Method and the Simultaneous Perturbation Gradi ent Approximation (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Okamoto, H. Hirata
  • 学会等名: SICE Annual Confe rence 2010
  • 発表場所: Grand Hotel (Taipei, Taiwan)
  • 年月日: 2010-08-19
• [学会発表] Global Optimization using the Draining Method and the Simultaneous Perturbation Gradient Approximation (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Okamoto, H.Hirata
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2010
  • 発表場所: Grand Hotel (Taipei, Taiwan)
  • 年月日: 2010-08-19