構造をダイナミックに変化させる粒子群最適化法の提案とその分岐解析への応用

• 研究課題/領域番号: 24700226
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 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: 香川大学
• 研究代表者: 松下 春奈 香川大学, 工学部, 講師 (00604539)
• 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: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012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: 群知能 / 非線形最適化 / 非線形工学 / 非線形解析 / 粒子群最適化 / 非線形最適化問題 / ホタル・アルゴリズム / 粒子群最適化法

研究成果の概要

本研究では、まず、問題に合わせて構造をダイナミックに変化させる新しい粒子群最適化(PSO)法を提案した。また、提案手法を様々な工学的応用問題に適用した。提案したPSOでは、PSO内部にネットワーク構造をもたせ、その構造を学習とともに変化させることで、従来よりもより精度とロバスト性が高い最適化を実現した。また、それを回路設計や通信ネットワークの最適化問題に適用し、その有効性を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Network-Structured Particle Swarm Optimizer That Considers Neighborhood Distances and Behaviors (2014)
  • 著者名/発表者名: Haruna MATSUSHITA, Yoshifumi NISHIO and Chi K. TSE
  • 雑誌名: RISP Journal of Signal Processing 巻: 18 ページ: 291-302
  • NAID: 130004704716
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ant Colony Optimization Including Dull Ants Caused by Genetic Algorithm (2012)
  • 著者名/発表者名: Sho SHIMOMURA, Haruna MATSUSHITA , Yoko UWATE and Yoshifumi NISHIO
  • 雑誌名: RISP Journal of Signal Processing 巻: 16 ページ: 303-306
  • NAID: 130004457019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Classification Function of Radial-Basis Adaptive Resonance Theory Map and Its Application (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoko ENOSAWA, Haruna MATSUSHITA , Yasuhiro TANAKA, Naoaki KUJI and Toshimichi SAITO
  • 雑誌名: RISP Journal of Signal Processing 巻: 16 ページ: 307-310
  • NAID: 130004457020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Particle Swarm Optimization for Design of Class-E Amplifier (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuichi TANJI, Haruna MATSUSHITA , and Hiroo SEKIYA
  • 雑誌名: Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE 巻: 3 ページ: 586-595
  • NAID: 130002139318
  • 査読あり
• [学会発表] Virtualized-Elastic-Regenerator Placement by Firefly Algorithm for Translucent Elastic Optical Networks (2016)
  • 著者名/発表者名: Kenji Yamazaki, Haruna Matsushita and Masahiko Jinno
  • 学会等名: 2016 IEEE Congress on Evolutionary Computation
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 2016-07-24
  • 国際学会
• [学会発表] Behavior of Artificial Slime Mould Model and its application (2016)
  • 著者名/発表者名: Masafumi Uemura, Haruna MATSUSHITA and Gerhard KRAETZSCHMAR
  • 学会等名: RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2016-03-06
  • 国際学会
• [学会発表] Application of Path Planning Algorithm by Slime Molds (2015)
  • 著者名/発表者名: Masafumi UEMURA, Haruna MATSUSHITA and Gerhard KRAETZSCHMAR
  • 学会等名: International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
  • 発表場所: 香港、中国
  • 年月日: 2015-12-01
  • 国際学会
• [学会発表] Application of Firefly Algorithm to Optimization of Translucent Elastic Optical Networks (2015)
  • 著者名/発表者名: Haruna MATSUSHITA , Masahiko JINNO and Yoshifumi NISHIO
  • 学会等名: International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
  • 発表場所: 香港、中国
  • 年月日: 2015-12-01
  • 国際学会
• [学会発表] Path planning with slime molds: a biology-inspired approach (2015)
  • 著者名/発表者名: Masafumi UEMURA, Haruna MATSUSHITA and Gerhard KRAETZSCHMAR
  • 学会等名: 22nd International Conference on Neural Information Processing
  • 発表場所: Istanbul, Turkey
  • 年月日: 2015-11-09
  • 国際学会
• [学会発表] Firefly Algorithm with Dynamically Changing Connections (2015)
  • 著者名/発表者名: Haruna MATSUSHITA
  • 学会等名: 2015 IEEE Congress on Evolutionary Computation
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2015-05-25
  • 国際学会
• [学会発表] Application of Particle Swarm Optimization to Routing andWavelength Assignment Problem (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoko Ishii and Haruna Matsushita
  • 学会等名: IEEE Workshop on Nonlinear Circuit Networks
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2014-12-12 – 2014-12-13
• [学会発表] 自立心を持つ粒子群最適化による最短経路探索とその有効性の評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石井陽子、 松下春奈
  • 学会等名: 電子情報通信学会 非線形問題研究会
  • 発表場所: 愛媛
  • 年月日: 2014-10-16 – 2014-10-17
• [学会発表] Solving Shortest Path Problems by Adaptable Independent-Minded Particle Swarm Optimization (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoko ISHII, Haruna MATSUSHITA and Yo HORIKAWA
  • 学会等名: Yoko ISHII, Haruna MATSUSHITA and Yo HORIKAWA
  • 発表場所: Luzern, Switzerland
  • 年月日: 2014-09-14 – 2014-09-18
• [学会発表] 自立心を持つFirefly Algorithm (2014)
  • 著者名/発表者名: 松下春奈
  • 学会等名: 第27回 回路とシステムワークショップ
  • 発表場所: 淡路島、兵庫県
  • 年月日: 2014-08-04 – 2014-08-05
• [学会発表] Network-Structured Firefly Algorithm and its Behavior (2013)
  • 著者名/発表者名: Haruna MATSUSHITA , Daiki MATSUMOTO and Yoshifumi NISHIO
  • 学会等名: International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
  • 発表場所: USA
• [学会発表] 自立心を持つ粒子群最適化を使用した複雑ネットワークの最短経路探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石井陽子, 松下春奈
  • 学会等名: 電子情報通信学会 非線形問題研究会
  • 発表場所: 香川
• [学会発表] 親密度を用いた離散Firefly Algorithmと、そのQAPへの応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川茉実, 松下春奈
  • 学会等名: 電子情報通信学会 非線形問題研究会
  • 発表場所: 香川
• [学会発表] 複数解探索を行うFirefly Algorithm (2013)
  • 著者名/発表者名: 上村昌史, 松下春奈
  • 学会等名: 電子情報通信学会 非線形問題研究会
  • 発表場所: 香川
• [学会発表] Proposal of Parameter Setting Method on Independent-Minded Particle Swarm Optimization (2013)
  • 著者名/発表者名: Haruna MATSUSHITA
  • 学会等名: RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing
  • 発表場所: コナ、ハワイ、アメリカ
• [学会発表] Application of Independent-minded Particle Swarm Optimization for Design of Class-E Amplifiers (2012)
  • 著者名/発表者名: Haruna MATSUSHITA
  • 学会等名: The 6th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems, International Symposium on Advanced Intelligent Systems
  • 発表場所: 神戸、日本
• [学会発表] Independent-minded Firefly Algorithm (2012)
  • 著者名/発表者名: Haruna MATSUSHITA
  • 学会等名: International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
  • 発表場所: マヨルカ、スペイン
• [学会発表] Swarm-Based Optimization with Dynamically-Changing Topology (2012)
  • 著者名/発表者名: Haruna MATSUSHITA
  • 学会等名: IEEE Workshop on Nonlinear Circuit Networks
  • 発表場所: 徳島、日本
  • 招待講演
• [学会発表] Network-Structured Firefly Algorithm (2012)
  • 著者名/発表者名: Daiki MATSUMOTO and Haruna MATSUSHITA
  • 学会等名: IEEE Workshop on Nonlinear Circuit Networks
  • 発表場所: 徳島、日本
• [学会発表] 自立心を持つ粒子群最適化の最適パラメータ設定法の提案 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松下春奈
  • 学会等名: 第25回 回路とシステムワークショップ
  • 発表場所: 淡路島、日本