大域的多峰性と多数目的性に着目した未知解探索アルゴリズム

• 研究課題/領域番号: 26330272
• 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: ソフトコンピューティング
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 小野 功 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (00304551)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 進化計算 / 大域的最適化 / 多目的最適化 / 大域的多峰性 / 連続関数最適化 / 自然進化戦略 / 有望領域囲い込み法 / AWA / 有望個体囲い込み法 / ブラックボックス最適化 / 多数目的性 / AREX-NSH / 政策の多様性 / PF-XC / 進化計算手法 / niching / AWA-ER

研究成果の概要

本研究では，大域的多峰性，多数目的性を有する探索空間において，良質な近似解または近似解集合を効率よく発見するための新たな探索アルゴリズムを提案した．大域的多峰性を有する探索空間における良質な近似解の探索の観点から，最適解が位置する大谷の発見，および，大谷内の効率的な探索を実現するための探索手法を提案し，ベンチマーク問題および実問題において提案手法が既存手法よりも優れた探索性能を示すことを確認した．多数目的性を有する探索空間における良質な近似解集合の探索の観点から，被覆度に優れたスカラー化に基づくマルチスタート探索法を提案し，ベンチマーク問題を用いて提案手法の有効性を確認した．

研究成果

• [雑誌論文] AEGA: A New Real-Coded Genetic Algorithm Taking Account of Extrapolation (2016)
  • 著者名/発表者名: Uemura, K. and Ono, I.
  • 雑誌名: Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics 巻: 20 号: 3 ページ: 429-437
  • DOI: 10.20965/jaciii.2016.p0429
  • NAID: 130007673037
  • ISSN: 1343-0130, 1883-8014
  • 年月日: 2016-05-20
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] TSPのためのGA-EAXにおける探索ステージ切換条件とマルチスタート戦略の提案 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山越幸太，永田裕一，小野功
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: 52 号: 4 ページ: 242-248
  • DOI: 10.9746/sicetr.52.242
  • NAID: 130005145125
  • ISSN: 0453-4654, 1883-8189
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Adaptive Weighted Aggregation with Step Size Control Weight Adaptation for Multiobjective Continuous Optimization (2015)
  • 著者名/発表者名: Shioda, T. and Ono, I.
  • 雑誌名: SICE Journal of Control, Measurement, and System Information 巻: 8 号: 5 ページ: 303-311
  • DOI: 10.9746/jcmsi.8.303
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Adaptive Weighted Aggregation with Enhanced Relocationの提案と性能評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 塩田哲哉, 小野功
  • 雑誌名: 進化計算学会論文誌 巻: 6 号: 2 ページ: 104-117
  • DOI: 10.11394/tjpnsec.6.104
  • NAID: 130005107036
  • ISSN: 2185-7385
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Improvement of Convergence Properties in Adaptive Weighted Aggregation for Multiobjective Continous Optimization (2014)
  • 著者名/発表者名: Shioda, T., Nagata, Y. and Ono, I
  • 雑誌名: Proc. SICE Annual Conf. 2014 巻: 1 ページ: 1210-1215
  • DOI: 10.1109/sice.2014.6935257
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improving Estimation Accuracy of Particle Filter by Efficient Interpolation Based on Crossover (2014)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, T. Nagata, Y. and Ono, I
  • 雑誌名: Proc. SICE Annual Conf. 2014 巻: 1 ページ: 1216-1221
  • DOI: 10.1109/sice.2014.6935258
  • 査読あり
• [学会発表] 非明示制約付きブラックボックス関数最適化のための自然進化戦略の初期分布設定方法の提案 (2017)
  • 著者名/発表者名: 金子研一郎, 戸田 淳, 小野功
  • 学会等名: 第12回進化計算学会研究会
  • 発表場所: 福岡県
  • 年月日: 2017-03-13
• [学会発表] ブラックボックス関数最適化のための自然進化戦略の高速化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野村将寛, 金子研一郎, 小野功
  • 学会等名: 第12回進化計算学会研究会
  • 発表場所: 福岡県
  • 年月日: 2017-03-13
• [学会発表] 連続変数と質的変数を含むブラックボックス関数最適化のための進化計算手法の提案 (2017)
  • 著者名/発表者名: 戸田浩司, 小野功
  • 学会等名: 第12回進化計算学会研究会
  • 発表場所: 福岡県
  • 年月日: 2017-03-13
• [学会発表] 有望領域の非連結性に着目した有望個体囲い込み法による大域的多峰性関数最適化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 戸田 淳, 小野功
  • 学会等名: 第12回進化計算学会研究会
  • 発表場所: 福岡県
  • 年月日: 2017-03-13
• [学会発表] Raspberry Piへの自然進化戦略の実装と性能評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 金子研一郎, 小野 功
  • 学会等名: 第12回進化計算学会研究会
  • 発表場所: 福岡県
  • 年月日: 2017-03-13
• [学会発表] 式の意味に着目した進化計算による微分方程式系の推定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 御田峻平, 小野功
  • 学会等名: 第12回進化計算学会研究会
  • 発表場所: 福岡県
  • 年月日: 2017-03-13
• [学会発表] 活用と探索の釣り合いを考慮した事例ベース政策最適化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 阿部拳之, 小野功
  • 学会等名: 第12回進化計算学会研究会
  • 発表場所: 福岡県
  • 年月日: 2017-03-13
• [学会発表] 多峰性景観下での自然進化戦略による事例ベース政策最適化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 阿部拳之, 小野功
  • 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2016(SSI2016)
  • 発表場所: 滋賀県
  • 年月日: 2016-12-06
• [学会発表] 多目的連続関数最適化のためのBS-AWAの被覆度向上に関する一検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 沼尻翔太，小野功
  • 学会等名: 平成28年 電気学会 電子・情報・システム部門大会
  • 発表場所: 静岡県
  • 年月日: 2016-12-01
• [学会発表] 非明示制約付きブラックボックス関数最適化のための実数値GAにおける初期集団生成法の提案 (2016)
  • 著者名/発表者名: 金子研一郎，戸田淳，小野功
  • 学会等名: 平成28年 電気学会 電子・情報・システム部門大会
  • 発表場所: 静岡県
  • 年月日: 2016-12-01
• [学会発表] 多目的ブラックボックス関数最適化のための局所探索法の探索効率の向上 (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮崎諒，小野功
  • 学会等名: 平成28年 電気学会 電子・情報・システム部門大会
  • 発表場所: 兵庫県
  • 年月日: 2016-08-31
• [学会発表] 個体生成分布の形状変化を強調する自然進化戦略 (2016)
  • 著者名/発表者名: 坂井信之, 小野功
  • 学会等名: 第10回進化計算学会研究会
  • 発表場所: 富士通株式会社川崎工場（神奈川県）
  • 年月日: 2016-03-17
• [学会発表] 有望領域の非連結性に着目した有望個体囲い込み法の一拡張 (2016)
  • 著者名/発表者名: 戸田淳，小野功
  • 学会等名: 第43回 知能システムシンポジウム
  • 発表場所: 室蘭工業大学（北海道）
  • 年月日: 2016-03-10
• [学会発表] 自然進化戦略を用いた事例ベース政策最適化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 阿部拳之，小野功
  • 学会等名: 第54回システム工学部会研究会
  • 発表場所: 大阪大学東京オフィス（東京都）
  • 年月日: 2016-03-07
• [学会発表] 関数最適化のための探索履歴を用いない適応的実数値交叉の提案 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川口峻, 小野功
  • 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2015
  • 発表場所: 函館アリーナ（北海道）
  • 年月日: 2015-11-18
• [学会発表] 未知パラメータを有する非線形システムの状態推定のための新たな粒子フィルタの提案 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐々木琢, 小野功
  • 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2015
  • 発表場所: 函館アリーナ（北海道）
  • 年月日: 2015-11-18
• [学会発表] 政策の多様性を重視した直接政策探索法の提案 (2015)
  • 著者名/発表者名: 徳久文彬, 小野功, 宮崎和光
  • 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2015
  • 発表場所: 函館アリーナ（北海道）
  • 年月日: 2015-11-18
• [学会発表] Particle Filter with Extrapolation by Crossover for Nonlinear State Estimation (2015)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, T. and Ono I.
  • 学会等名: Proc. 2015 IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC2015)
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2015-05-25
  • 国際学会
• [学会発表] 非明示制約と有望領域の非凸性に着目した有望個体囲い込み法とレンズ系設計への適用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 戸田淳，小野功
  • 学会等名: 第52回システム工学部会研究会
  • 発表場所: 近畿大学東京センター（東京都）
  • 年月日: 2015-03-10
• [学会発表] 多目的関数最適化のための修正チェビシェフノルム法に基づく局所探索法の一検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 塩田哲哉，小野功
  • 学会等名: 第８回進化計算学会研究会
  • 発表場所: 拓殖大学（東京都）
  • 年月日: 2015-03-05 – 2015-03-06
• [学会発表] 自然進化戦略のための大域的多峰性関数における複数有力局所解の探索の枠組み (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤橋貞光，小野功
  • 学会等名: 第８回進化計算学会研究会
  • 発表場所: 拓殖大学（東京都）
  • 年月日: 2015-03-05 – 2015-03-06
• [学会発表] 被覆度向上のためのAWA-SSCWA におけるスカラー化関数切り替えに関する一検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 塩田哲哉, 小野功
  • 学会等名: 進化計算シンポジウム2014
  • 発表場所: 安芸グランドホテル（広島県）
  • 年月日: 2014-12-20 – 2014-12-21
• [学会発表] 交叉REXを用いたアンサンブルの等方的拡張による粒子フィルタの推定精度向上 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐々木琢, 小野功
  • 学会等名: 進化計算シンポジウム2014
  • 発表場所: 安芸グランドホテル（広島県）
  • 年月日: 2014-12-20 – 2014-12-21
• [学会発表] TSPのためのGA-EAXにおける探索ステージ切換条件に関する一検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山越幸太, 永田裕一, 小野功
  • 学会等名: システム・情報部門学術講演会2014
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県）
  • 年月日: 2014-11-21 – 2014-11-23
• [学会発表] 有望個体囲い込み法によるレンズ系設計 (2014)
  • 著者名/発表者名: 戸田淳, 小野功
  • 学会等名: システム・情報部門学術講演会2014
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県）
  • 年月日: 2014-11-21 – 2014-11-23
• [学会発表] 弱パレート解を有する多目的関数最適化問題のためのAWAの拡張に関する一検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 塩田哲哉，益富和之，小野功
  • 学会等名: 電気学会C部門大会
  • 発表場所: 島根大学（島根県）
  • 年月日: 2014-09-03 – 2014-09-06
• [学会発表] 多目的連続関数最適化のためのAWA-SSCWAの探索性能向上 (2014)
  • 著者名/発表者名: 塩田哲哉，小野功
  • 学会等名: 第７回進化計算学会研究会
  • 発表場所: 近畿大学（大阪府）
  • 年月日: 2014-08-28 – 2014-08-29