遺伝子解析に基づく大規模並列進化計算による設計最適化

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18700219
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 感性情報学・ソフトコンピューティング
• 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, 准教授 (00281783)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 遺伝的アルゴリズム

研究概要

本研究においては、遺伝子解析による高度な進化計算アルゴリズムを大規模並列化するとともに、グリッドコンピューティングシステムなど最新の大規模並列計算環境における実装を行った。さらには、最適化問題を解きたい設計者の有するシミュレーションプログラムとの連携を容易に行うためのフレームワークを提案することで、大規模かつ複雑な現実の設計問題、最適化問題を解決するための基盤となるシステムのプロトタイプを開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Introducing Assignment Functions to Bayesian Optimization Algorithms (2008)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Munetomo, Naoya Murao, Kiyoshi Akama
  • 雑誌名: Information Sciences Vol.178, No.1 ページ: 152-163
  • 査読あり
• [雑誌論文] 複雑なビルディングブロック重複を持つ問題に対する交叉手法の提案 (2007)
  • 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.48, No.SIG15 ページ: 23-33
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Intelligent Scatter with Estimation of Distribution for Tabu Search, Computer Aided Systems Theory - EUROCAST2007 (2007)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Munetomo, Yuta Satake, Kiyoshi Akama
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science 4739 ページ: 465-472
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Framework of GRID Problem-Solving Environment Employing Robust Evolutionary Search, Computer Aided Systems Theory - EUROCAST2007 (2007)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Munetomo, Asim Munawar, Kiyoshi Akama
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science 4739 ページ: 473-480
  • 査読あり
• [雑誌論文] 目的関数の加法分解性および差分の符号独立性にもとづく実数値遺伝的アルゴリズムのリンケージ同定 (2006)
  • 著者名/発表者名: 手塚大,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.47, No.SIG 14 ページ: 43-53
  • 査読あり
• [雑誌論文] Linkage Identification by Fitness Difference Clustering (2006)
  • 著者名/発表者名: Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
  • 雑誌名: Evolutionary Computation Vol.14, No.4 ページ: 383-409
  • 査読あり
• [学会発表] Solving Large Instances of Capacitated Vehicle Routing Problem over Cell BE (2008)
  • 著者名/発表者名: Asim Munawar, Mohamed Wahib, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
  • 学会等名: IEEE International Conference on High Performance Computing and Communications (HPCC-08)
  • 発表場所: Dalian, China
  • 年月日: 2008-09-26
• [学会発表] Empirical Investigations on Parallel Competent Genetic Algorithms (2008)
  • 著者名/発表者名: Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
  • 学会等名: Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO 2008)
  • 発表場所: Atlanta, USA
  • 年月日: 2008-07-14
• [学会発表] A General Service-Oriented Grid Computing Framework For Global Optimization Problem Solving (2008)
  • 著者名/発表者名: Mohamed Wahib, Asim Munawar, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
  • 学会等名: Service Computing Conference SCC08
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2008-07-09
• [学会発表] 散布探索法を導入したBOAについての検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐竹佑太, 棟朝雅晴, 赤間清
  • 学会等名: 情報処理学会第68回数理モデル化と問題解決研究会
  • 発表場所: 松山市
  • 年月日: 2008-03-04
• [学会発表] 進化計算におけるリンケージ同定について (2007)
  • 著者名/発表者名: 棟朝雅晴
  • 学会等名: 進化計算シンポジウム2007
  • 発表場所: 登別市
  • 年月日: 2007-12-21
• [学会発表] リンケージ同定とコンテクスト依存交叉を用いた遺伝的アルゴリズムの並列化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 辻 美和子, 棟朝雅晴, 赤間 清
  • 学会等名: 情報処理学会第67回数理モデル化と問題解決研究会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2007-12-21
• [学会発表] Optimization problem solving framework employing GA with linkage identification over a GRID environment (2007)
  • 著者名/発表者名: Asim Munawar, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
  • 学会等名: IEEE Congress on Evolutionary Computation
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2007-09-26
• [学会発表] A network design problem by a GA with linkage identification and recombination for overlapping building blocks (2007)
  • 著者名/発表者名: Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
  • 学会等名: IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC 2007)
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2007-09-26
• [学会発表] Standardization of Interfaces for Meta-Heuristics based Problem Solving Framework over Grid Environment (2007)
  • 著者名/発表者名: Asim Munawar, Mohamed Wahib, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
  • 学会等名: HPC Asia 2007
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2007-09-12
• [学会発表] On Hybridization of Bayesian Optimization and Tabu Search (2007)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Munetomo, Yuta Satake, Kiyoshi Akama
  • 学会等名: Metaheuristics International Conference (MIC2007)
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2007-06-28
• [学会発表] 疑似焼き鈍し法を導入した分布推定アルゴリズムに関する検討 (2007)
  • 著者名/発表者名: 前田陽樹, 棟朝雅晴, 赤間清
  • 学会等名: 情報処理学会第64回数理モデル化と問題解決研究会
  • 発表場所: 大阪市
  • 年月日: 2007-05-17
• [学会発表] An Intelligent Scatter with Estimation of Distribution for Tabu Search (2007)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Munetomo, Yuta Satake, Kiyoshi Akama
  • 学会等名: The Eleventh International Conference on Computer Aided Systems Theory (EUROCAST2007)
  • 発表場所: Gran Canaria, Spain
  • 年月日: 2007-02-14
• [学会発表] A Framework of GRID Problem-Solving Environment Employing Robust Evolutionary Search (2007)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Munetomo, Asim Munawar, Kiyoshi Akama
  • 学会等名: The Eleventh International Conference on Computer Aided Systems Theory (EUROCAST2007)
  • 発表場所: Gran Canaria, Spain
  • 年月日: 2007-02-14
• [学会発表] Tabu Searchを導入したECGAについての検討 (2006)
  • 著者名/発表者名: 佐竹佑太, 棟朝雅晴, 赤間清
  • 学会等名: 情報処理学会第62回数理モデル化と問題解決研究会
  • 発表場所: 調布市
  • 年月日: 2006-12-21
• [学会発表] Enhancing Model-building Efficiency in Extended Compact Genetic Algorithms (2006)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Munetomo, Yuuta Satake, Kiyoshi Akama
  • 学会等名: IEEE Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC 2006)
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2006-10-10
• [学会発表] Theoretical and Empirical Investigations on Difficulty in Structure Learning by Estimation of Distribution Algorithms (2006)
  • 著者名/発表者名: Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
  • 学会等名: IEEE Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC 2006)
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2006-10-08
• [学会発表] Control the Number of Samples to Estimate Fitness from the Perspective of Takeover Time and Optimization of Financial Criteria (2006)
  • 著者名/発表者名: Masaru Tezuka, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama, Masahiro Hiji
  • 学会等名: IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC 2006)
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 2006-07-18
• [学会発表] Realizing Virtual Innovative Laboratory with Robust Evolutionary Algorithms over the GRID computing system (2006)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Munetomo
  • 学会等名: The 6th International Conference on Recent Advance in Soft Computing
  • 発表場所: Canterbury, UK
  • 年月日: 2006-07-11
• [学会発表] A Crossover for Complex Building Blocks Overlapping (2006)
  • 著者名/発表者名: Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
  • 学会等名: Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO 2006)
  • 発表場所: Seattle, USA
  • 年月日: 2006-07-10
• [学会発表] 局所探索を導入した確率モデル型遺伝的アルゴリズムの計算コストについての検討 (2006)
  • 著者名/発表者名: 佐竹佑太, 棟朝雅晴, 赤間清
  • 学会等名: 情報処理学会第59回数理モデル化と問題解決研究会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2006-05-25
• [図書] EA-based Problem Solving Environment over the GRID, Advances in Evolutionary Algorithms (Witold Kosinski, editor) (2008)
  • 著者名/発表者名: Mohamed Wahib, Asim Munawar, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
  • 総ページ数: 315-334
  • 出版者: IN-TECH
• [図書] Linkage Analysis in Genetic Algorithms, Computational Intelligence Paradigms-Innovative Applications, (Lakhmi C. Jain, Mika Sato-Illic, Maria Virvou, George A. Tsihrintzis, Valentina Emilia Balas, Canicious Abeynayake, editors) (2008)
  • 著者名/発表者名: Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo
  • 総ページ数: 251-280
  • 出版者: Springer
• [図書] Parallel GEAs with Linkage Analysis over Grid, Linkage in Evolutionary Computation, (Ying-ping Chen and Meng-Hiot Lim, editors) (2008)
  • 著者名/発表者名: Asim Munawar, Mohamed Wahib, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
  • 総ページ数: 159-187
  • 出版者: Springer
• [図書] A Network Design Problem by a GA with Linkage Identification and Recombination for Overlapping Building Blocks, Linkage in Evolutionary Computation (Ying-ping Chen and Meng-Hiot Lim, editors) (2008)
  • 著者名/発表者名: Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
  • 総ページ数: 441-459
  • 出版者: Springer
• [図書] Genetic Algorithm to Optimize Fitness Function with Sampling Error and its Application to Financial Optimization Problem, Evolutionary Computation in Dynamic and Uncertain Environments (Yang, Shengxiang; Ong, Yew-Soon; Jin, Yaochu, editors) (2007)
  • 著者名/発表者名: Masaru Tezuka, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
  • 総ページ数: 417-436
  • 出版者: Springer