進化型多目的局所探索の最適なアルゴリズム構造の決定に関する研究

• 研究課題/領域番号: 24300090
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 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: 大阪府立大学
• 研究代表者: 石渕 久生 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60193356)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2014年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2013年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円); 2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: アルゴリズム / 多目的最適化 / 遺伝的アルゴリズム / 進化計算 / 遺伝的局所探索 / 遺伝的局所最適化 / 最適化アルゴリズム / メタレベル最適化 / アルゴリズム構造 / アルゴリズム自動生成

研究成果の概要

複数の競合する目的を持つ多目的最適化問題を解く場合では，目的間のトレードオフ関係を明確にするために，パレート最適解と呼ばれる解の集合を求めることが重要である．パレート最適解集合を求めることで，目的関数空間内のパレートフロントが得られ，目的間のトレードオフが明確になる．進化型多目的最適化アルゴリズムでは，多点探索という進化計算の特徴を利用することで，アルゴリズムの１回の実行で全てのパレート最適解の探索が行われる．本研究では，進化型多目的最適化アルゴリズムの計算効率を大きく向上させるための局所探索の組み込みに関する研究調査を行い，進化型多目的局所探索の実装に関する重要な知見が得られた．

研究成果

• [国際共同研究] University of Nottingham(英国)
• [国際共同研究] University of Nottingham Ningbo/City University of Hong Kong/National Univ．of Defense Technology(中国)
• [国際共同研究] Michigan State University(米国)
• [雑誌論文] Interactive evolutionary computation with minimum fitness evaluation requirement and offline algorithm design (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi, T. Sudo, and Y. Nojima
  • 雑誌名: SpringerPlus 巻: ５－１９２ 号: 1 ページ: 1-29
  • DOI: 10.1186/s40064-016-1789-1
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Behavior of multi-objective evolutionary algorithms on many-objective knapsack problems (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi, N. Akedo, and Y. Nojima
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Evolutionary Computation 巻: 19 号: 2 ページ: 264-283
  • DOI: 10.1109/tevc.2014.2315442
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A multi-objective approach for solving the survivable network design problem with simultaneous unicast and anycast flows (2014)
  • 著者名/発表者名: H. T. T. Binh, B. T. Lam, N. S. T. Ha, and H. Ishibuchi
  • 雑誌名: Applied Soft Computing 巻: ２４ ページ: 1145-1154
  • DOI: 10.1016/j.asoc.2014.06.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Repeated double cross-validation for choosing a single solution in evolutionary multi-objective fuzzy classifier design (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi and Y. Nojima
  • 雑誌名: Knowledge-Based Systems 巻: vol. 54 ページ: 22-31
  • DOI: 10.1016/j.knosys.2013.09.023
  • 査読あり
• [学会発表] A variable neighbourhood search algorithm with compound neighbourhoods for VRPTW (2016)
  • 著者名/発表者名: B. Chen, R. Qu, R. Bai, and H. Ishibuchi
  • 学会等名: 2016 International Conference on Operations Research and Enterprise Systems
  • 発表場所: Barcelo Aran Mantegna, Rome, Italy
  • 年月日: 2016-02-23
  • 国際学会
• [学会発表] Relation between weight vectors and solutions in MOEA/D (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi, K. Doi, H. Masuda, and Y. Nojima
  • 学会等名: 2015 IEEE Symposium on Computational Intelligence in Multi-Criteria Decision-Making
  • 発表場所: Cape Town International Convention Center, Cape Town, South Africa
  • 年月日: 2015-12-08
  • 国際学会
• [学会発表] Evolutionary many-objective optimization (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi
  • 学会等名: 4th International Conference on Frontiers in Intelligent Computing: Theory and Applications
  • 発表場所: Peerless Sarovar Portico, Durgapur, India
  • 年月日: 2015-11-16
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Algorithm structure optimization by choosing operators in multiobjective genetic local search (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Tanigaki, H. Masuda, Y. Setoguchi, Y. Nojima, and H. Ishibuchi
  • 学会等名: 2015 IEEE Congress on Evolutionary Computation
  • 発表場所: Sendai International Center, Sendai, Japan
  • 年月日: 2015-05-25
  • 国際学会
• [学会発表] Comparing solution sets of different size in evolutionary many-objective optimization (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi, H. Masuda, and Y. Nojima
  • 学会等名: 2015 IEEE Congress on Evolutionary Computation
  • 発表場所: Sendai International Center, Sendai, Japan
  • 年月日: 2015-05-25
  • 国際学会
• [学会発表] Offline design of interactive evolutionary algorithms with different genetic operators at each generation (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi, T. Sudo, K. Ueba, and Y. Nojima
  • 学会等名: 18th Asia Pacific Symposium on Intelligent and Evolutionary Systems
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2014-12-10 – 2014-12-12
• [学会発表] Review of coevolutionary developments of evolutionary multi-objective and many-objective algorithms and test problems (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi, H. Masuda, Y. Tanigaki, and Y. Nojima
  • 学会等名: 2014 IEEE Symposium on Computational Intelligence in Multi-Criteria Decision-Making
  • 発表場所: Orlando, Florida, USA
  • 年月日: 2014-12-09 – 2014-12-12
• [学会発表] Distance-based analysis of crossover operators for many-objective knapsack problems (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi, Y. Tanigaki, H. Masuda, and Y. Nojima
  • 学会等名: 13th International Conference on Parallel Problem Solving from Nature
  • 発表場所: Ljubljana, Slovenia
  • 年月日: 2014-09-13 – 2014-09-17
• [学会発表] Meta-level multi-objective formulations of set optimization for multi-objective optimization problems: Multi-reference point approach to hypervolume maximization (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi, H. Masuda, and Y. Nojima
  • 学会等名: 2014 Genetic and Evolutionary Computation Conference
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 2014-07-12 – 2014-07-16
• [学会発表] A comparison of multi-objective evolutionary algorithms for the ontology meta-matching problem (2014)
  • 著者名/発表者名: G. Acampora, H. Ishibuchi, and A. Vitiello
  • 学会等名: 2014 IEEE Congress on Evolutionary Computation
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2014-07-06 – 2014-07-11
• [学会発表] Visual examination of the behavior of EMO algorithms for many-objective optimization with many decision variables (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Masuda, Y. Nojima, and H. Ishibuchi
  • 学会等名: 2014 IEEE Congress on Evolutionary Computation
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2014-07-06 – 2014-07-11
• [学会発表] Multi-objective evolutionary fuzzy rule-based classifier design (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi
  • 学会等名: 13th International Conference on Artificial Intelligence and Soft Computing
  • 発表場所: Zakopane, Poland
  • 年月日: 2014-06-01 – 2014-06-05
  • 招待講演
• [学会発表] Evolutionary multiobjective design of fuzzy rule-based classifiers with explanation ability (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi, M. Yamane, and Y. Nojima
  • 学会等名: Conference on Business Analytics in Finance and Industry
  • 発表場所: Santiago, Chili
• [学会発表] Effects of duplicated objectives in many-objective optimization problems on the search behavior of hypervolume-based evolutionary algorithms (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi, M. Yamane, and Y. Nojima
  • 学会等名: 2013 IEEE Symposium on Computational Intelligence in Multi-Criteria Decision-Making
  • 発表場所: Singapore
• [学会発表] Many-objective and many-variable test problems for visual examination of multiobjective search (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi, M. Yamane, N. Akedo, and Y. Nojima
  • 学会等名: 2013 IEEE Congress on Evolutionary Computation
  • 発表場所: Cancun, Mexico
• [学会発表] How to strike a balance between local search and global search in multiobjective memetic algorithms for multiobjective 0/1 knapsack problems (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi, Y. Tanigaki, N. Akedo, and Y. Nojima
  • 学会等名: 2013 IEEE Congress on Evolutionary Computation
  • 発表場所: Cancun, Mexico
• [学会発表] Difficulties in choosing a single final classifier from non-dominated solutions in multiobjective fuzzy genetics-based machine learning (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi and Y. Nojima
  • 学会等名: 2013 Joint IFSA World Congress NAFIPS Annual Meeting
  • 発表場所: Edmonton, Canada
• [学会発表] Evolutionary computation for single-objective, multi-objective and many-objective optimization (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi
  • 学会等名: IEEE Workshop on Computational Intelligence: Theories, Applications and Future Directions
  • 発表場所: Indian Institute of Technology Kanpur, India
  • 招待講演
• [学会発表] Relation between Neighborhood Size and MOEA/D Performance on Many-Objective Problems (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi, N. Akedo, Y. Nojima
  • 学会等名: 7th International Conference on Evolutionary Multi-Criterion Optimization
  • 発表場所: Sheffield, UK
• [学会発表] EMO Algorithms on Correlated Many-Objective Problems with Different Correlation Strength (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi, N. Akedo, Y. Nojima
  • 学会等名: 2012 World Automation Congress
  • 発表場所: Puerto Vallarta, Mexico
• [学会発表] Hot Issues in Evolutionary Many-Objective Optimization (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi
  • 学会等名: 6th International Conference on Genetic and Evolutionary Computing
  • 発表場所: 北九州市(招待講演)
• [学会発表] Recombination of Similar Parents in SMS-EMOA on Many-objective 0/1 Knapsack problems (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi, N. Akedo, Y. Nojima
  • 学会等名: 12th International Conference on Parallel Problem Solving from Nature
  • 発表場所: Taormina, Italy
• [学会発表] Two-Objective Solution Set Optimization to Maximize Hypervolume and Decision Space Diversity in Multiobjective Optimization (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Ishibuchi, M. Yamane, N. Akedo, Y. Nojima
  • 学会等名: Joint 6th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems, and 13 th International Symposium on Advanced Intelligent Systems
  • 発表場所: 神戸市