動的環境における大規模な多目的最適化問題を対象とした並列群知能法の高速化

• 研究課題/領域番号: 23500169
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知能情報学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 狩野 均 筑波大学, システム情報系, 教授 (40251045)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011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: 群知能 / アントコロニー最適化法 / 配送問題

研究概要

本研究では、アントコロニー最適化法（ACO）で時間依存TSPを効率的に解く手法を開発した。この問題は旅行時間が変化するタイプのTSP であり、宅配便の配送経路探索問題に直接応用できる。渋滞が激しく変動する環境下で良い解を求めるためには、探索の高速化が必要となる。ACOのフェロモンの初期値の分布を探索における有効な知識（部分解）と見なし、これに偏りを与えることで、探索領域の削減を行った。また、予測交通量と再探索を組み合わせて性能向上を図った。TSP のベンチマーク問題、ならびに、現実の道路網と交通量データを用いた実験の結果、提案手法は解の精度を落とすことなく収束が早まっていることを確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Solving Real-World Delivery Problem Using Improved Max-Min Ant System with Local Optimal Solutions in Wide Area Road Network (2014)
  • 著者名/発表者名: Junichi Ochiai, Hitoshi Kanoh
  • 雑誌名: International Journal of Artificial Intelligence & Applications 巻: Vol. 5, No. 3 ページ: 21-36
  • URL: http://www.airccse.org/journal/ijaia/current2014.html
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pheromone Trail Initialization with Local Optimal Solutions in Ant Colony Optimization (2014)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Kanoh, Junichi Ochiai, Yosuke Kameda
  • 雑誌名: International Journal of Knowledge-Based and Intelligent Engineering Systems 巻: Vol. 18, No.1 号: 1 ページ: 11-21
  • DOI: 10.3233/kes-130282
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hybrid Ant Colony Optimization for Real-World Delivery Problems Based on Real Time and Predicted Traffic in Wide Area Road Network (2014)
  • 著者名/発表者名: Junichi Ochiai, Hitoshi Kanoh
  • 雑誌名: Proceeding of Fourth International Conference on Artificial Intelligence, Soft Computing ページ: 379-389
  • DOI: 10.5121/csit.2014.4232
  • 査読あり
• [雑誌論文] 予測交通量に基づくアントコロニー最適化法による時間依存TSP の解法と広域道路網への適用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 落合純一, 狩野均
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌:数理モデル化と応用 巻: Vol.7, No.1 ページ: 94-105
  • NAID: 110009691645
  • 査読あり
• [雑誌論文] 予測交通量に基づくアントコロニー最適化法による時間依存TSPの解法と広域道路網への適用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 落合純一, 狩野均
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌：数理モデル化と応用 巻: Vol. 7, No. 1 ページ: 94-105
  • NAID: 110009691645
  • 査読あり
• [雑誌論文] Particle Swarm Optimization with Transition Probability for Timetabling Problems (2013)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Kanoh, Satoshi Chen
  • 雑誌名: Lecture Note in Computer Science ページ: 256-265
  • DOI: 10.1007/978-3-642-37213-1_27
  • ISBN: 9783642372124, 9783642372131
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solving Time-Dependent Traveling Salesman Problems using Ant Colony Optimization Based on Predicted Traffic (2012)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Kanoh, Junichi Ochiai
  • 雑誌名: Advances in Intelligent and Soft Computing ページ: 25-32
  • DOI: 10.1007/978-3-642-28765-7_4
  • NAID: 110008694794
  • ISBN: 9783642287640, 9783642287657
  • 査読あり
• [学会発表] Hybrid Ant Colony Optimization for Real-World Delivery Problems Based on Real Time and Predicted Traffic in Wide Area Road Network (2014)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Kanoh
  • 学会等名: International Conference on Artificial Intelligence, Soft Computing
  • 発表場所: Pullman Sydney Hyde Park (豪州)
  • 年月日: 2014-02-22
• [学会発表] Hybrid Ant Colony Optimization for Real-World Delivery Problems Based on Real Time and Predicted Traffic in Wide Area Road Network (2014)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Kanoh
  • 学会等名: International Conference on Artificial Intelligence, Soft Computing
  • 発表場所: Pullman Sydoney Hyde Park
• [学会発表] Particle Swarm Optimization with Transition Probability for Timetabling Problems (2013)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Kanoh
  • 学会等名: International Conference on Adaptive and Natural Computing Algorithms
  • 発表場所: Lausanne 大学(スイス)
  • 年月日: 2013-04-06
• [学会発表] 予測交通量に基づくアントコロニー最適化法による時間依存TSPの解法と広域道路網への適用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 落合純一
  • 学会等名: 情報処理学会数理モデルカと問題解決研究会
  • 発表場所: 熊本県立大学
• [学会発表] アントコロニー最適化法とダイクストラ法のハイブリッド化による時間依存TSPの解法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 落合純一
  • 学会等名: 人工知能学会第27回全国大会
  • 発表場所: 富山国際会議場
• [学会発表] Particle Swarm Optimization with Transition Probability for Timetabling Problems (2013)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Kanoh
  • 学会等名: International Conference on Adaptive and Natural Computing Algorithms
  • 発表場所: Lausanne大学 （スイス）
• [学会発表] Solving Time-Dependent Traveling Salesman Problems using Ant Colony Optimization Based on Predicted Traffic (2012)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Kanoh
  • 学会等名: International Symposium on Distributed Computing and Artificial Intelligence
  • 発表場所: Salamanca 大学(スペイン)
  • 年月日: 2012-03-28
• [学会発表] MAX-MIN Ant Systemにおける効率的なフェロモンの初期化法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 落合純一
  • 学会等名: 人工知能学会全国大会
  • 発表場所: 山口県教育会館
• [学会発表] Solving Time-Dependent Traveling Salesman Problems using Ant Colony Optimization Based on Predicted Traffic (2012)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Kanoh, Junichi Ochiai
  • 学会等名: International Symposium on Distributed Computing and Artificial Intelligence (DCAI 2012)
  • 発表場所: Salamanca, Spain
• [学会発表] 予測交通量に基づくアントコロニー最適化法による時間依存TSP の解法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 落合 純一、狩野 均
  • 学会等名: 情報処理学会 数理モデル化と問題解決研究会
  • 発表場所: 電気通信大学（東京）
• [備考] 研究論文のPDF ファイル公開
  • URL: http://www.kslab.cs.tsukuba.ac.jp/paper.html
• [備考] 知識システム研究室 論文一覧
  • URL: http://www.kslab.cs.tsukuba.ac.jp/paper.html
• [備考] 筑波大学 システム情報工学系 知識システム研究室 論文一覧
  • URL: http://www.kslab.cs.tsukuba.ac.jp/paper.html
• [備考]
  • URL: http://www.kslab.cs.tsukuba.ac.jp/paper.html