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2022 年度 実績報告書

先端的進化算法と機械学習を活用した高速化算法開発と実時間生産システムへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K12148
研究機関一般財団法人ファジィシステム研究所

研究代表者

玄 光男  一般財団法人ファジィシステム研究所, 研究部, 特別研究員 (20095003)

研究分担者 川上 浩司  京都先端科学大学, 工学部, 教授 (90214600)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード進化算法(EA) / 差分進化法(DE) / 粒子群最適化(PSO) / 機械学習(ML) / 生産計画・スケジューリング / 持続可能な物流とリバース・ロジスティクス
研究実績の概要

一般に半導体製品の生産工程は実時間スケジューリング問題であり,特に各種素子は所定の処理時間内の要求仕様の必然性から,制約時間内で処理できない時は不良品となり生産効率に影響を及ぼす。本研究の目的は先端的進化計算と機械学習を活用した高速なスケジューリング算法を開発し,生産・物流システムの最適化問題等に応用することである。
1.ハイブリッド型多目的進化計算ベースのアルゴリズム開発研究:ハイブリッド協調進化算法(CoEA+PSO)を開発し,共有リソースのスケジューリング問題解法に応用し,更に差分進化(DE)を組み込んだ手法の有効性を明らかにし,国際誌に掲載した(雑誌論文-[1,3,4])。
2.フレキシブルジョブショップスケジューリング問題(FJSP)への応用研究: NP困難な問題の多目的FJSPモデルにハイブリッド進化算法(EDA+TLBO)の二段階法を組み合せた新しい手法の開発と各種FJSP数値例での有効性を,またパレート最適解の多方向探索の高収束法(FCMD)を組み込んだ多目的進化算法による多種VRP-TW問題の有効性を明らかにし国際誌に掲載・報告した(雑誌論文-[2,9])。
3.サステイナブルな閉ループサプライチェインモデル:再使用・再生産・リサイクルを統合した持続可能なロジスティクスの事例研究に,ハイブリッド型HGAとPSOを組み併せた先端的進化算法を, 更に活会わせた用した研究論文を国際誌に掲載した(雑誌論文-[6,7])。
4.設計最適化問題と複数モード資源配分の最適化問題: グローバル型GAにPSOとTLBOを組み合せたハイブリッド型進化計算法 GA-PSO-TLBOを開発し,複数の設計問題に応用し,更に農地資源の効率的配分問題に関して可変近傍探索法を活用した進化算法を開発し,実践的応用例で有効性を明らかにし,それぞれ国際誌に掲載した(学会発表-[5,8])。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 9件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Chosun University/Division of Business Administration(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Chosun University/Division of Business Administration
  • [国際共同研究] Dalian University of Technology/Inter. School of Information Sci. & Eng.(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Dalian University of Technology/Inter. School of Information Sci. & Eng.
  • [国際共同研究] Henan University of Technology, China/College of Information Sci. & Eng.(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Henan University of Technology, China/College of Information Sci. & Eng.
  • [国際共同研究] Khon Kaen University, Thailand/Dept. of Industrial Engineering(タイ)

    • 国名
      タイ
    • 外国機関名
      Khon Kaen University, Thailand/Dept. of Industrial Engineering
  • [国際共同研究] Univ. of Shanghai for Sci. & Tech./Sino-German College(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Univ. of Shanghai for Sci. & Tech./Sino-German College
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      2
  • [雑誌論文] Multi-stage hybrid evolutionary algorithm for multiobjective distributed fuzzy flow-shop scheduling problem2023

    • 著者名/発表者名
      W.Q. Zhang, X. Zhang, X.C. Hao, Mitsuo Gen, G. Zhang, & W. Yang
    • 雑誌名

      Mathematical Biosciences & Engineering

      巻: 20 ページ: 4838-4864

    • DOI

      10.3934/mbe.2023224

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hybrid evolutionary algorithm with sequence difference-based differential evolution for multi-objective fuzzy flow-shop scheduling problem2023

    • 著者名/発表者名
      W.Q. Zhang, C. Li, W. Yang, & Mitsuo Gen
    • 雑誌名

      Inter. J. of Internet Manufacturing and Services

      巻: 8 ページ: 308-329

    • DOI

      10.1504/IJIMS.2022.128636

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Joint Resource Scheduling for UAV-Enabled Mobile Edge Computing System in Internet of Vehicles2022

    • 著者名/発表者名
      L. Sun, L. Wan, J. Wang, L. Lin, & Mitsuo Gen
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Intelligent Transportation Systems

      巻: 23 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1109/TITS.2022.3224320

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] An enhanced two-phase estimation of distribution algorithm for solving scheduling problem2022

    • 著者名/発表者名
      C. Hao, J. Tian, H. Ding, K. Zhao, & Mitsuo Gen
    • 雑誌名

      Inter. J. of Management Science and Engineering Management

      巻: 17 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1080/17509653.2022.2085205

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hybrid multiobjective evolutionary algorithm considering combination timing for multi-type vehicle routing problem with time windows2022

    • 著者名/発表者名
      W.Q. Zhang, H. Li, W. Yang, G. Zhang, & Mitsuo Gen
    • 雑誌名

      Computers & Industrial Engineering

      巻: 171 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1016/j.cie.2022.108435

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Applying GA-PSO-TLBO approach to engineering optimization problems2022

    • 著者名/発表者名
      Y.S. Yun, Mitsuo Gen, & T.N. Erdene
    • 雑誌名

      Mathematical Biosciences & Engineering

      巻: 20 ページ: 552-571

    • DOI

      10.3934/mbe.2023025

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Green closed-loop supply chain optimization strategy considering CER and incentive-compatibility theory under uncertainty2022

    • 著者名/発表者名
      J. Guo, G. Wang, & Mitsuo Gen
    • 雑誌名

      Mathematical Biosciences & Engineering

      巻: 19 ページ: 9520-9549

    • DOI

      10.3934/mbe.2022443

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Applying GA-VNS approach to supply chain network model with facility and route disruptions2022

    • 著者名/発表者名
      C. Anudari, Y.S. Yun, & Mitsuo Gen
    • 雑誌名

      Inter. J. of Management Science and Eng. Management

      巻: 17 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1080/17509653.2022.2057366

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Edge boundary variable neighborhood strategy adaptive search for a vegetable crop land allocation problem2022

    • 著者名/発表者名
      K. Nitisiri, K. Sethanan, R. Pitakaso, & Mitsuo Gen
    • 雑誌名

      Inter. J. of Management Science and Engineering Management

      巻: 17 ページ: 165-174

    • DOI

      10.1080/17509653.2022.2043198

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 混乱リスクを伴うサプライチェーンネットワークのハイブリッド型GA-Jaya-FLC アルゴリズムによる設計2023

    • 著者名/発表者名
      玄 光男, 尹 永秀, & C.エルデネバタルル
    • 学会等名
      電子情報通信学会 情報セキュリティ研究会, 山口大学工学部, IT2022-113, ISEC2022-92
  • [学会発表] A multiobjective memetic algorithm with particle swarm optimization and Q-learning based local search for energy-efficient distributed heterogeneous hybrid flow-shop scheduling problem2023

    • 著者名/発表者名
      W.Q. Zhang, C. Li, & Mitsuo Gen
    • 学会等名
      日本設備管理学会 知能技術応用研究会, 京都大学 桂キャンパス
  • [学会発表] 強化学習と進化算法のハイブリッド化によるフレキシブル・ジョブショップスケジューリング問題解法の最近の研究状況2023

    • 著者名/発表者名
      玄光男, W.Q. Zhang, 石川秀大, L. Lin
    • 学会等名
      日本設備管理学会 知能技術応用研究会, 京都大学 桂キャンパス
  • [学会発表] 経営システム工学の国際交流と共同研究のケーススタディ: タイ・コンケン大学IE学科・台湾国立清華大学IE&EM学科との事例研究2023

    • 著者名/発表者名
      玄光男
    • 学会等名
      秋田県立大学 経営システム工学科 特別講演
    • 招待講演
  • [学会発表] Hybrid GA and enhanced Jaya algorithm for supply chain network model with disruption risk2023

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Gen, Y.S. Yun, and T. Erdenebaatar
    • 学会等名
      Fifty-Second Annual Meeting on Southeast Decision Science, Wilmington, NC, USA
    • 国際学会
  • [学会発表] “Enhancing hybrid metaheuristics for engineering optimization & production scheduling problems”2022

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Gen
    • 学会等名
      The 16 th Inter. Conf. on Management Science and Engineering Management, Ankara, Turkey; Online conf.
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Recent advances in hybrid metaheuristics for semiconductor manufacturing scheduling2022

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Gen
    • 学会等名
      2022 Euro-Asia Conf. on Frontiers of Computer Science and Information Technology, China; Online conf.
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Advanced Hybrid metaheuristics for manufacturing scheduling & engineering design problems2022

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Gen
    • 学会等名
      Graduate School of Business Administration, Chosun University, S. Korea
    • 招待講演
  • [学会発表] Recent Metaheuristics & Machine Learning for Logistics, Scheduling, and AGV2022

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Gen
    • 学会等名
      Logistics Research Center, Shanghai Maritime University, Shanghai, China
    • 招待講演
  • [学会発表] Hybridizing GA and Enhanced Jaya Algorithm for Nonlinear Least-Squares Problems2022

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Gen, S. Ishikawa, Y.S. Yun & H. Ohwada
    • 学会等名
      第38回ファジィシステムシンポジウム, 日本知能情報ファジィ学会
  • [学会発表] ハイブリッド型進化計算によるフレキシブルジョブショップスケジューリング問題(FJSP)解法の変遷2022

    • 著者名/発表者名
      玄 光男, 林 林
    • 学会等名
      日本設備管理学会 知能技術応用研究会, 大分工業高等専門学校 情報工学科
  • [図書] 『機械学習』2022

    • 著者名/発表者名
      大和田 勇人・玄 光男・下川 朝有・ハオ 新厂・張 聞強
    • 総ページ数
      448
    • 出版者
      近代科学社
    • ISBN
      978-4-7649-0620-4
  • [備考]

    • URL

      http://flsi.cird.or.jp/personal_page/gen/index.html

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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