学習・ゲーム理論に基づく多目的最適設計のための意思決定支援

• 研究課題/領域番号: 24686015
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 工学基礎
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 下山 幸治 東北大学, 流体科学研究所, 准教授 (80447185)
• 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: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円); 2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2012年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
• キーワード: 意思決定 / 多目的最適設計 / 学習

研究成果の概要

多目的最適設計によって提示される無数の最適解集合の中から，設計者が採用すべき適切な設計候補を取捨選択するための意思決定アプローチを開発した．学習理論に基づくトレードオフの構造の識別，ゲーム理論に基づく中立的設計候補の提示のためのモジュールを新たに構築し，これらを既存の多目的最適設計モジュールと組み合わせた．こうして開発された本アプローチをテスト問題および実設計問題に適用した結果，従来手法に比べて優れた性能および有効性を実証した．

研究成果

• [雑誌論文] A Study on Many-Objective Optimization Using the Kriging-Surrogate-Based Evolutionary Algorithm Maximizing Expected Hypervolume Improvement (2015)
  • 著者名/発表者名: Chang Luo, Koji Shimoyama, and Shigeru Obayashi
  • 雑誌名: Mathematical Problems in Engineering 巻: 2015
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Updating Kriging Surrogate Models Based on the Hypervolume Indicator in Multi-Objective Optimization (2013)
  • 著者名/発表者名: Koji Shimoyama, Koma Sato, Shinkyu Jeong, and Shigeru Obayashi
  • 雑誌名: Journal of Mechanical Design, Transactions of the ASME 巻: 135 号: 9
  • DOI: 10.1115/1.4024849
  • 査読あり
• [雑誌論文] 多目的最適化におけるKriging応答曲面法のためのサンプル追加指標の比較 (2012)
  • 著者名/発表者名: 下山幸治, 鄭信圭, 大林茂
  • 雑誌名: 進化計算学会論文誌 巻: 3 号: 3 ページ: 173-184
  • DOI: 10.11394/tjpnsec.3.173
  • NAID: 130004566778
  • ISSN: 2185-7385
  • 査読あり
• [学会発表] 多数制約進化計算法を用いたスマートホームシステム最適制御の基礎研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 嘉藤太河，下山幸治，秋山直寛，江原由希子，山田想，國領喬，大林茂
  • 学会等名: 日本機械学会東北支部第50期総会・講演会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2015-03-13
• [学会発表] 多数制約条件下での制約違反量を考慮した実行可能解・実行不可能解の並列評価による進化計算法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 嘉藤太河，下山幸治，大林茂，ロッケンバッハ怜
  • 学会等名: 進化計算シンポジウム2014
  • 発表場所: 廿日市
  • 年月日: 2014-12-20 – 2014-12-21
• [学会発表] 高効率EHVI計算を用いたKrigingモデルベース多数目的最適化 (2014)
  • 著者名/発表者名: Luo Chang，下山幸治，大林茂
  • 学会等名: 日本機械学会第27回計算力学講演会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2014-11-22 – 2014-11-24
• [学会発表] Multi-Objective Design Exploration Toward Intelligent Energy Management (2014)
  • 著者名/発表者名: Koji Shimoyama
  • 学会等名: 11th International Conference on Flow Dynamics
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2014-10-08 – 2014-10-10
  • 招待講演
• [学会発表] Kriging-Based Dynamic Adaptive Sampling for Effective Uncertainty Quantification (2014)
  • 著者名/発表者名: Koji Shimoyama and Soshi Kawai
  • 学会等名: 11th World Congress on Computational Mechanics, 5th European Conference on Computational Mechanics, and 6th European Conference on Computational Fluid Dynamics
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2014-07-20 – 2014-07-25
• [学会発表] Uncertainty Quantification in Fluid Dynamics: Kriging Model Based Approach (2014)
  • 著者名/発表者名: Soshi Kawai and Koji Shimoyama
  • 学会等名: 11th World Congress on Computational Mechanics, 5th European Conference on Computational Mechanics, and 6th European Conference on Computational Fluid Dynamics
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2014-07-20 – 2014-07-25
• [学会発表] Kriging Model Based Many-Objective Optimization with Efficient Calculation of Expected Hypervolume Improvement (2014)
  • 著者名/発表者名: Chang Luo, Koji Shimoyama and Shigeru Obayashi
  • 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] Kriging-Model-Based Uncertainty Quantification in Computational Fluid Dynamics (2014)
  • 著者名/発表者名: Soshi Kawai and Koji Shimoyama
  • 学会等名: 32nd AIAA Applied Aerodynamics Conference
  • 発表場所: Atlanta, GA, USA
  • 年月日: 2014-06-16 – 2014-06-20
• [学会発表] Comparison of the Criteria for Updating Kriging Response Surface Models in Multi-Obective Optimization (2012)
  • 著者名/発表者名: Koji Shimoyama, Koma Sato, Shinkyu Jeong, and Shigeru Obayashi
  • 学会等名: 2012 IEEE Congress on Evolutionary Computation
  • 発表場所: Brisbane, Australia
• [学会発表] Kriging-Surrogate-Based Optimization Considering Expected Hypervolume Improvement in Non-Constrained Many-Objective Test Problems
  • 著者名/発表者名: Koji Shimoyama, Shinkyu Jeong, and Shigeru Obayashi
  • 学会等名: 2013 IEEE Congress on Evolutionary Computation
  • 発表場所: Cancun, Mexico