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2007 年度 実績報告書

超並列多次元セルラコンピュータの創発的自動プログラミング方式

研究課題

研究課題/領域番号 18500105
研究機関筑波大学

研究代表者

狩野 均  筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 准教授 (40251045)

キーワードセルオートマトン / 問題解決 / 創発 / 超並列 / 進化的アルゴリズム
研究概要

1. 新しいパラメータの開発
探索性能の向上を目的として、進化計算により獲得したセルラオートマトンの状態遷移ルールをパラメータで分類した。平成18年度に、パラメータとしてλ、ND、μパラメータの3つを検討したが、十分な性能は得られなかった。平成19年度は、新たに情報伝搬の速度に着目したパラメータを提案した。
2. 処理能力の向上
まず進化計算の部分に、多目的遺伝的アルゴリズムを導入した。2つの目的関数を用意して、これらを同時に最適化する方法を提案した。従来手法の遺伝的演算部(世代交代方法)を改良することにより探索性能の向上を図った。次に、適応度関数を改良した。従来研究ではランダムに生成したテスト問題を利用していた。これに対して本研究では、2状態セルラオートマトンの初期形態における1の密度を調整することによって、テスト問題の難易度を制御する方法を提案した。これにより、探索性能が更に向上した。
3. 基本問題への適用
ベンチマーク問題として広く用いられている「密度分類問題」に本手法を適用し、従来方法と比較検討した。(1)従来手法、(2)上記2の改良を行った手法、(3)上記1と2の改良を行った手法を比較した。その結果、正解率がそれぞれ、(1)73.5%、(2)81.1%、(3)90.2%となり、改良の効果が確認できた。更に、密度分類問題に対して、現在までに知られている最も優れた手法2つと比較した結果、本手法は、良解を生成できる確率が最も高いことがわかった。
4. 今後の課題
平成20年度は、本手法を2次元の画像処理問題に適用し、性能評価・適用限界について考察する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件)

  • [雑誌論文] 情報伝搬に着目したパラメータを用いたルール変化型セルオートマトンの進化的設計手法2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤正平、狩野均
    • 雑誌名

      知能システムシンポジウム資料 第35回

      ページ: 130-135

  • [雑誌論文] Improved Evolutionary Design for Rule-Changing Cellular Automata Based on the Difficulty of Problems2007

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Kanoh, Shohei Sato
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics

      ページ: 1243-1248

    • 査読あり

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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