進化・学習システムに基づく適応学習型最適化法の開発と再構成可能デバイスへの応用

• 研究課題/領域番号: 24560494
• 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: システム工学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 小圷 成一 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70241940)
• 研究分担者: 岡本 卓 千葉大学, 大学院工学研究科, 准教授 (40451752)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2014年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 最適化手法 / 進化型計算法 / 再構成可能デバイス / 二次割当問題 / 進化計算

研究成果の概要

本研究は，再構成可能デバイス設計問題のように解の品質と求解の高速性が要求される問題に対応するために，評価関数曲面の構造に基づいて解の探索過程を自律的かつ適応的に調整する適応学習型最適化法の開発を目的とする。開発手法では，最適化の過程で評価関数の構造に関する情報が収集され，解の探索過程の適応的な調整に用いられる。その結果，問題の規模およびモデル化に依存することなく，高品質の解を効率的に探索できる。

研究成果

• [雑誌論文] Analysis and improvements of the Pareto optimal solution visualization method using the self-organizing maps (2015)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Hironaka, Takashi Okamoto, Seiichi Koakutsu, Hironori Hirata
  • 雑誌名: SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration 巻: Vol.8, No.1 号: 1 ページ: 34-43
  • DOI: 10.9746/jcmsi.8.34
  • 査読あり
• [雑誌論文] カスケード故障に耐性のある複雑ネットワーク設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中本 遼, 岡本 卓, 小圷成一, 平田廣則
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: Vol.49, No.11 ページ: 1037-1046
  • NAID: 130004549713
  • 査読あり
• [雑誌論文] ブロック構造ニューラルネットワークの構造学習法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 2.渡邉栄貴, 小圷成一, 岡本 卓, 平田廣則
  • 雑誌名: 電気学会論文誌C 巻: Vol.113-C, No10 ページ: 1976-1982
  • NAID: 10031200988
  • 査読あり
• [学会発表] 近傍への移動を改良したBoolean Particle Swarm Optimization (2015)
  • 著者名/発表者名: 正村 駿, 小圷成一, 岡本 卓
  • 学会等名: 計測自動制御学会第52回システム工学部会研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-10
• [学会発表] ブロック構造ニューラルネットワークのための誤差逆伝播法とそのFPGA実装 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小島和基, 小圷成一, 岡本 卓
  • 学会等名: 計測自動制御学会第52回システム工学部会研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-10
• [学会発表] ファイゲンバウムシナリオに基づくカオス最適化手法の初期離散化幅推定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木慎一郎, 岡本 卓, 小圷成一
  • 学会等名: 計測自動制御学会第52回システム工学部会研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-10
• [学会発表] ラジアル基底関数ネットワークを用いた応答曲面法による電力系統用蓄電池の最適配置 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高瀬信彰, 岡本 卓, 小圷成一
  • 学会等名: 電気学会システム・産業計測制御合同研究会
  • 発表場所: 大洗
  • 年月日: 2014-12-06
• [学会発表] 多目的差分進化法と自己組織化マップを用いた対話型満足パレート解探索法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山田勇樹, 岡本 卓, 小圷成一
  • 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(SSI2014)
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2014-11-21
• [学会発表] A Design Method of Complex Network Growth Model Robust Over the Cascade Failure (2014)
  • 著者名/発表者名: Haruki Mizuno, Takashi Okamoto, Seiichi Koakutsu
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2014
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] マップの対称変換を導入した成長階層型自己組織化マップを用いたパレート解集合の可視化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木直人, 岡本 卓, 小圷成一
  • 学会等名: 平成26年電気学会電子・情報・システム部門(第24回)大会
  • 発表場所: 松江
  • 年月日: 2014-09-05
• [学会発表] 部分協力的なアナログ型学習オートマトンのチームモデル (2014)
  • 著者名/発表者名: 汪 岑, 銭 飛, 小圷成一, 岡本 卓
  • 学会等名: 平成26年電気学会電子・情報・システム部門(第24回)大会
  • 発表場所: 松江
  • 年月日: 2014-09-03
• [学会発表] ブロック構造パルスニューラルネットワークにおける誤差逆伝播法のハードウェア化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉田皓一, 小圷成一, 岡本 卓
  • 学会等名: 平成26年電気学会電子・情報・システム部門(第24回)大会
  • 発表場所: 松江
  • 年月日: 2014-09-03
• [学会発表] ブロック構造パルスニューラルネットワークの自律移動ロボットへの応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 神園啓道, 小圷成一, 岡本 卓
  • 学会等名: 平成26年電気学会電子・情報・システム部門(第24回)大会
  • 発表場所: 松江
  • 年月日: 2014-09-03
• [学会発表] ブロック構造パルスニューラルネットワークのハードウェア実装 (2014)
  • 著者名/発表者名: 寺尾 啓, 小圷成一, 岡本 卓
  • 学会等名: 平成26年電気学会電子・情報・システム部門(第24回)大会
  • 発表場所: 松江
  • 年月日: 2014-09-03
• [学会発表] 島モデル型差分進化法によるブロック構造ニューラルネットワークの構造学習法とそのハードウェア化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡邉栄貴, 小圷成一, 岡本 卓
  • 学会等名: 計測自動制御学会第50回システム工学部会研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-05-24
• [学会発表] エネルギープラント運用計画問題と最適化手法の適用例 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡本 卓, 足立 直紀, 鈴木 亮平, 小圷 成一, 平田 廣則
  • 学会等名: 平成26年電気学会全国大会
  • 発表場所: 松山
• [学会発表] GHSOMを用いたパレート解集合の可視化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木直人, 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
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 自己組織化マップを用いたパレート解の可視化手法の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 弘中篤史, 岡本 卓, 小圷成一, 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(SSI2013)
  • 発表場所: 大津
• [学会発表] 遺伝的プログラミングを用いた複雑ネットワーク成長モデル設計手法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 水野晴規, 岡本 卓, 小圷成一, 平田廣則
  • 学会等名: 第23回インテリジェントシステムシンポジウム(FAN2013)
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] A Design Method for the Complex Network Growth Model (2013)
  • 著者名/発表者名: Haruki Mizuno, Takashi Okamoto, Seiichi Koakutsu, Hironori Hirata
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2013
  • 発表場所: Nagoya
• [学会発表] 指数関数型拡大ラグランジュ関数を用いたカオスラグランジュ関数法とその改良 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森 雅成, 岡本 卓, 小圷成一, 平田廣則
  • 学会等名: 平成25年電気学会電子・情報・システム部門(第23回)大会
  • 発表場所: 北見
• [学会発表] ブロック構造ニューラルネットワークのネットワーク構造評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤勇太, 水野晴規, 小圷成一, 岡本 卓, 平田廣則
  • 学会等名: 平成25年電気学会電子・情報・システム部門(第23回)大会
  • 発表場所: 北見
• [学会発表] 島モデル型差分進化法によるブロック構造ニューラルネットワークの構造学習法とそのハードウェア化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡邉栄貴, 小圷成一, 岡本 卓, 平田廣則
  • 学会等名: 平成25年電気学会電子・情報・システム部門(第23回)大会
  • 発表場所: 北見
• [学会発表] シグモイド関数を用いたブロック構造ニューラルネットワークのハードウェア実装 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小島和基, 小圷成一, 岡本 卓, 平田廣則
  • 学会等名: 平成25年電気学会電子・情報・システム部門(第23回)大会
  • 発表場所: 北見
• [学会発表] 複雑ネットワークの成長モデル設計手法の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 水野晴規
  • 学会等名: 電気学会産業計測制御・メカトロニクス制御合同研究会
  • 発表場所: 千葉
• [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
  • 学会等名: 計測自動制御学会システム工学部会研究会
  • 発表場所: 東京
• [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
  • 学会等名: 電気学会システム研究会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] ブロック構造ニューラルネットワークと誤差逆伝播法のハードウェア化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 赤堀 悟
  • 学会等名: 電気学会システム研究会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] カスケード故障に耐性のある複雑ネットワーク設計 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中本 遼
  • 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: 名古屋
• [学会発表] 自動微分による変数間依存性推定と実数値遺伝アルゴリズムを用いた大域的最適化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 土屋知弘
  • 学会等名: 平成24年電気学会電子・情報・システム部門(第22回)大会
  • 発表場所: 弘前
• [学会発表] 適応型加重和最適化手法と自己組織化マップを用いた多目的最適化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 弘中篤史
  • 学会等名: 平成24年電気学会電子・情報・システム部門(第22回)大会
  • 発表場所: 弘前
• [学会発表] ブロック構造ニューラルネットワークの構造学習法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡邉栄貴
  • 学会等名: 平成24年電気学会電子・情報・システム部門(第22回)大会
  • 発表場所: 弘前
• [学会発表] 作業領域の追加を伴う無人搬送車のフローパス設計手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 足立直紀
  • 学会等名: 平成24年電気学会電子・情報・システム部門(第22回)大会
  • 発表場所: 弘前
• [学会発表] 自律移動ロボットにおけるセンサ位置を考慮したブロック構造ニューラルネットワークの評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 荒井良太
  • 学会等名: 平成24年電気学会電子・情報・システム部門(第22回)大会
  • 発表場所: 弘前
• [学会発表] A growing complex network design method with an adaptive multi-objective genetic algorithm and an inner link restructuring method (2012)
  • 著者名/発表者名: Haruki Mizuno
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2012
  • 発表場所: Akita