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2004 年度 実績報告書

遺伝子解析に基づく遺伝的アルゴリズムの開発とシステム設計への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15700175
研究機関北海道大学

研究代表者

棟朝 雅晴  北海道大学, 情報基盤センター, 助教授 (00281783)

キーワード遺伝的アルゴリズム / 分布推定探索アルゴリズム / リンケージ同定
研究概要

本研究においては、これまでに提案されたリンケージ同定に基づく遺伝的アルゴリズムをさらに発展させ、より一般的な枠組みとして、遺伝子解析に基づく遺伝的アルゴリズムを開発することを目的とし、さらにそのシステム設計問題への応用をはかっている。バイオインフォマティクスの分野では、遺伝子解析に関する手法が数多く提案されているが、それらを参考にリンケージの同定、ビルディングブロックの検出、交叉手法の改良などを行い、より高性能で高い信頼性を有する遺伝的アルゴリズムを開発する。
本年度においては、昨年度開発した、階層型のモデルに基づくリンケージ同定アルゴリズムに加えて、確率分布推定に基づく手法について、その改良および効率的な並列化手法を開発することで、大規模な問題への対応を図った。具体的には、分布の推定精度を向上させるための手法を開発するとともに、ベイジアンネットワークに基づく確率モデル構築を行う分布推定アルゴリズムの並列化のため、そのネットワーク構築の効果的な並列化手法を開発した。
さらには、リンケージ同定と分布推定アルゴリズムの双方の利点を組み合わせたアルゴリズムについて開発を開始し、テスト関数による検証を行っているところである。
提案手法の適用例として、複雑なたんぱく質の構造を推定するための構造エネルギー最小化問題へ開発した手法を適用することで、本研究で開発した手法の有効性を検証している。現在まで得られている結果では、従来手法と比べて高品質の解を得ることに成功している。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2004

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] 階層型問題のためのリンケージ同定手法の提案2004

    • 著者名/発表者名
      辻美和子, 棟朝 雅晴, 赤間 清
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌「数理モデル化と応用」 Vol.45, No.SIG2

      ページ: 22-31

  • [雑誌論文] 多目的実数値遺伝的アルゴリズムによる不確実性下の供給計画の最滴化2004

    • 著者名/発表者名
      手塚大, 樋地正浩, 棟朝雅晴, 赤間清
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌 Vol.45, No.10

      ページ: 2287-2296

  • [雑誌論文] Empirical Investigations on Parallelized Linkage Identification2004

    • 著者名/発表者名
      Masaharu Munetomo, Naoya Murao, Kiyoshi Akama
    • 雑誌名

      Parallel Problem Solving from Nature-PPSN VIII, Lecture Notes in Computer Science 3234

      ページ: 322-331

  • [雑誌論文] Modeling Dependencies of Loci with String Classification According to Fitness Differences2004

    • 著者名/発表者名
      Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    • 雑誌名

      Genetic and Evolutionary Computetion-GECCO20O4 Part 2, Lecture Notes in Computer Science 3103

      ページ: 246-257

  • [雑誌論文] Linkage Identification by Nonlinearity Check for Real-coded Genetic Algorithms2004

    • 著者名/発表者名
      Masaru Tezuka, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    • 雑誌名

      Genetic and Evolutionary Computation-GECCO2004 Part 2, Lecture Notes in Computer Science 3103

      ページ: 222-233

  • [雑誌論文] Designing a distributed algorithm for bandwidth allocation with a genetic algorithm2004

    • 著者名/発表者名
      Hidehiro Kobayashi, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama, Yoshiharu Sato
    • 雑誌名

      Systems and Computers in Japan Vol.35, No.3

      ページ: 37-45

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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