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2018 年度 実績報告書

人と機械学習の協調学習によるスマートグリッド制御システムの学習加速

研究課題

研究課題/領域番号 15K00321
研究機関中部大学

研究代表者

山内 康一郎  中部大学, 工学部, 教授 (00262949)

研究分担者 石井 成郎  一宮研伸大学, 看護学部, 准教授 (80399237)
鈴木 裕利  中部大学, 工学部, 教授 (20340200)
澤野 弘明  愛知工業大学, 情報科学部, 准教授 (10609431)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワードColBagging / Supervised Actor Critic / 一般回帰ニューラルネットワーク / PSO / スマートグリッド / ブラインドシングルプライスオークション / Game理論
研究実績の概要

bigデータが無い未知の領域ではAIは学習ができない。そこで人と学習機械が協調学習をすることによって、未知の問題に対する解を高速に導き出す仕組みCollaborative Bagging(ColBagging)を考案した。これは複数のワーカーが未知の問題に対する解の候補を出す一方で、ワーカーの横には学習機械があり、対応するワーカーの振る舞いを模倣するように学習する。解候補は信頼性に応じて重みづけされ、平均したものを、ワーカーに教示する。そこから学びを得たワーカーはさらに良質の解候補を出すと期待できる。学習後、学習機械は単独でも解候補を出せるようになる。
本年度は1)学習機械として教師付き強化学習エンジンを導入し、Dino Gameでその有効性を検証した。つまり学習機械自身も解の探索を行えるようにし、各々のワーカーの負担を軽減する。この成果はICPRAM2019にて発表した。だが、学習機械が人の教示にうまく追従できないことがある点が要改善点である。
2)ColBaggingのスマートグリッドでの電力量取引で評価するため、Particle Swarm Optimizatoin (PSO)で近似的にシミュレーションした。個々のワーカーをPSOの粒子と仮定すればColBaggingの振る舞いはPSOで近似できる。電力量取引の最適解は買電業者と売電業者との振る舞いで変化する問題であり、評価関数が動的変動する。買電・売電業者双方を独立にPSOで構成し、ブラインドシングルプライスオークションによって取引を繰り返させた。その結果、①発電業者と売電業者の「意思」と「利益」の双方をPSOの評価関数に含めることで、再現性良く双方が納得する解に収束して安定することが明らかになった。この意思とは「販売価格が低すぎる場合には電力を卸したくない」「販売価格が高すぎる場合は買い取りたくない」である。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Collaborative Learning of Human and Computer: SupervisedActor-Critic based Collaboration Scheme2019

    • 著者名/発表者名
      Ashwin Devanga, Koichiro Yamauchi
    • 学会等名
      ICPRAM2019
    • 国際学会
  • [学会発表] 人間とコンピュータによる喬学習システムのモデル化と計算機シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      若原涼、山内康一郎
    • 学会等名
      平成30年度 電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会

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公開日: 2019-12-27  

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