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2018 年度 実施状況報告書

多目的逐次近似最適化における効率的学習法とその応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K01269
研究機関関西大学

研究代表者

尹 禮分  関西大学, 環境都市工学部, 教授 (10325326)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード多目的モデル予測制御 / サポートベクターマシン
研究実績の概要

工学設計のような実際問題は一般に評価関数が複数個ある多目的最適化問題として定式化される。また目的関数は設計変数に対し陽な関数として表すことができず設計変数の各値に対し構造解析、熱解析、流体解析のような解析や実験などによって初めて目的関数の値が求まることが多い。しかし、多目的最適化問題の解は一意に定まらず満足のいく解を得るまでに必要となる解析や実験には多大のコストと時間を要する。そこで今年度の研究では昨年度の研究成果である関数近似ベース多目的最適化法を改良し、時系列データを用いて検証を行った。ダイナミックな多目的モデル予測制御問題に対し、統計的機械学習の一種であるサポートベクター回帰と線形回帰の併用を試みた。線形回帰によりモデルの全体像をつかみながらサポートベクター回帰により近似の微調整を行うことで安定でかつ精度の高いモデル予測ができ、その結果サポートベクター回帰だけでモデル予測するときと比べ、予測精度が高く、より安定的な制御ができることを航空機モデルを通じて検証した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

多目的モデル予測制御問題に対し、手法の改良を行い、良好の結果が得られ、国際会議にて発表を行っている。

今後の研究の推進方策

次年度の研究課題の最終年度であり、これまでの研究成果を当該分野における国際会議で発表し、学術論文雑誌に投稿するとともに、様々な分野への活用を試みる。

次年度使用額が生じた理由

研究期間中、本務校における在外研究により、当初予定していた海外出張費がかからず、研究課題の期限延長を次年度まで行い、2019年に本研究課題と関連性の深い国際会議にて研究成果を発表し、学術雑誌に投稿する予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 機械学習を用いた多目的モデル予測制御2018

    • 著者名/発表者名
      尹 禮分、中山弘隆、尹 敏
    • 雑誌名

      第61回自動制御連合講演会論文集

      巻: 1 ページ: 1337,1340

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Multi-Objective Model Predictive Control2018

    • 著者名/発表者名
      Yeboon Yun, Hirotaka Nakayama, Min Yoon
    • 雑誌名

      Proceedings of 2018 Joint 10th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 19th International Symposium on Advanced Intelligent Systems

      巻: 1 ページ: 304, 308

    • DOI

      10.1109/SCIS-ISIS.2018.00067

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Model Predictive Control with Multiple Objectives2018

    • 著者名/発表者名
      Yeboon Yun
    • 学会等名
      The 13th International Symposium in Science and Technology
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-Objective Model Predictive Control and Its Applications2018

    • 著者名/発表者名
      Yeboon Yun
    • 学会等名
      The InternationalWorkshop on Nonlinear Analysis and Optimization (IWNAO2018)

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公開日: 2019-12-27  

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