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2012 年度 実績報告書

ネットモデリングに基づく数理計画の自動生成と大規模最適化計算に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 22500031
研究機関琉球大学

研究代表者

名嘉村 盛和  琉球大学, 工学部, 教授 (80237437)

研究分担者 岡崎 威生  琉球大学, 工学部, 講師 (90213925)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード最適化 / 並列処理 / メタヒューリスティックス / バイオ情報処理
研究概要

平成24年度は、研究成果として以下の三点が得られた。
1. 前年度開発したメタヒューリスティックスと厳密解法を組み合せたハイブリッド最適化計算手法を改良した。従来法(Hybrid1)は厳密解法で効率良く解ける問題例に対しては逆に計算時間が大幅に長くなってしまうことがあったが、改良した手法(hybrid2)では、アルゴリズムの早期に厳密解法で短時間で解ける問題であるかどうかを判定する仕組みを導入する事でどのような問題例に対しても効率的に良質の近似解を求めることができるようになる。性能評価実験により改良後の手法の有効性を示した。
2. 前年度提案した分布推定アルゴリズム(Estimation of Distribution Algorithm: EDA)と遺伝アルゴリズム(GA)を組合わせた大規模最適化計算のための進化計算手法を改良した。改良前はマスターとスレーブの処理が同期方式で行われていたが、スレーブの探索時間には差があるため、スレーブの待ち時間が生じ、全体の処理効率を低下させる原因になっていた。そこで改良手法では、マスターとスレーブ間の処理を非同期処理にすることで、全体の待ち時間を減少させた。また、マスターにおけるEDA処理にも複数のプロセッサコアを用いた並列処理を導入する事で、効率化を図った。性能評価実験により改良後の手法の有効性を示した。
3. バイオ情報処理分野における遺伝子因果関係ネットワークの推定とショートリード配列に対するゲノムアセンブラに対する新しい手法を提案した。遺伝子因果関係ネットワークの推定においては、従来法で困難であった有向グラフを扱う事ができるネットワーク特徴量を提案し推定を行った。また、ゲノムアセンブルに対しては、従来法を用いて生成された複数の配列断片をさらに結合するためのハイブリッド型を提案、開発した。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件)

  • [雑誌論文] Global Network Alignment Method Using Node Similarity Based on Network Characteristics2013

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Afuso, Takeo Okazaki, Morikazu Nakamura
    • 雑誌名

      IPSJ Transactions on Bioinformatics

      巻: 6 ページ: 2-8

    • URL

      http://id.nii.ac.jp/1001/00091473/

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A frequency-based linguistic approach to protein decoding and design: Simple concepts, diverse applications, and the SCS Package2013

    • 著者名/発表者名
      Kenta Motomura
    • 雑誌名

      Computational and Structural Biotechnology Journal

      巻: 5(6) ページ: 1

    • DOI

      10.5936/csbj.201302010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Word Decoding of Protein Amino Acid Sequences with Availability Analysis: A Linguistic Approach2012

    • 著者名/発表者名
      Kenta Motomura, Tomohiro Fujita, Motosuke Tsutsumi, Satsuki Kikuzato, Morikazu Nakamura,Joji M. Otaki
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 7(11)

    • DOI

      DOI:10.1371/journal.pone.0050039

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Artificial Data Generation Scheme Based on Network Alignment for Evaluation Considering Structural Diversity2012

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Afuso
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Science & Network Security

      巻: 12(11) ページ: 60-66

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hybrid approaches based on simulated annealing and an exact algorithm for mixed integer programming problems2012

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Tamaki
    • 雑誌名

      Proceedings of The Third International Conference on Networking and Computing, IEEE Press

      巻: NO ページ: 1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asynchronous strategy of parallel hybrid approach of GA and EDA for function optimization,2012

    • 著者名/発表者名
      Said Mohamed Said
    • 雑誌名

      Proceedings of The Third International Conference on Networking and Computing, IEEE Press

      巻: NO ページ: 1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parallel enhanced hybrid evolutionary algorithm for continuous function optimization2012

    • 著者名/発表者名
      Said Mohamed Said
    • 雑誌名

      Proceedings of the 7th International Conference on P2P, Parallel, Grid, Cloud and Internet Computing

      巻: NO ページ: 1

    • 査読あり

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公開日: 2014-07-24  

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