生物指向型生産システムの基礎理論構築に関する研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06452161
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 上田 完次 神戸大学, 工学部, 教授 (50031133)
• 研究分担者: 大倉 和博 神戸大学, 工学部, 助手 (40252788) ; 真鍋 圭司 神戸大学, 工学部, 助手 (90209677)
• キーワード: 生物指向型生産システム / 疑似生態系 / 人工生命 / 創発 / 遺伝子アルゴリズム / 生産システム / 人工物工学

研究概要

本年度の実績は以下の通りである。
1.生物指向型生産システムにおける製品モデルの検討
生物指向型生産システムでの自律的組み立てを実現するのに必要な組み立てモデルの定式化を行い、それをCPRグラフとして簡潔に表現することを提案した。CPRグラフは組立過程の制約を簡潔に表現でき、遺伝的アルゴリズムなどによる自動生成も検討可能である。さらには、拡張を組み込むことや結合・分割操作もしやすいことから、様々な場面での利用が可能であると思われる。
2.加工・組立セルにおける学習と搬送車の行動計画に関する検討
生産システム内の各エージェントに持たせるべき学習機能の基礎的検討のために、小集団の搬送車での協調学習問題を取り扱った。各搬送車の行動選択機構を3つの確率学的学習オートマタで構成し、各行動毎に報酬が与えられる強化学習によって適切な群行動パターンが発現されることを確認した。
生物指向型生産システムでは、環境は常に動的としているから、静的な環境で有効に働く従来型強化学習は使いにくい。動的環境で複数戦略に乗っ取って探索することのできる新強化学習アルゴリズム(EAHC)を開発し、計算機実験によりその有効性を確かめた。

研究成果

• [文献書誌] 大倉和博,上田完次: "生物指向型生産システムにおける簡単なモデルを使った生産スケジューリング問題の一解法" 日本機械学会誌. (掲載予定). (1996)
• [文献書誌] 王堅,大倉和博,上田完次: "結合優先関係グラフに基づく製品の組立順序の生成(第1報,結合優先関係グラフの定義とその操作方法)" 日本機械学会誌. (掲載予定). (1996)
• [文献書誌] K. Ohkura and K. Ueda: "Genetic Algorithm with Neutral Mutations for Massively Multimodal Function Optimization" IEEE Proc. of 2nd ICEC'96. 361-366 (1995)
• [文献書誌] K. Ohkura and K. Ueda: "Solving Deceptive Problems Using A Genetic Algorithm With Neutral Mutations" Intelligent Engineering Systems Through Artificial Neural Networks. 5. 345-350 (1995)
• [文献書誌] K. Ohkura and K. Ueda: "Self-Organization of String Structure and Adaptive Genetic Search" Proc. of IWSCI'96. (to be published). (1996)
• [文献書誌] 大倉和博,上田完次: "中立突然変異型GAによる超多峰性関数の最適化-探索戦略の創発と集団の適応的分割-" 第5回FANシンポジウム講演論文集. 221-226 (1995)
• [文献書誌] 上田完次他: "人工生命の方法" 工業調査会, 323 (1995)