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2012 年度 実績報告書

複雑な制約や構造を有する最適化問題に対する多点探索型手法の適用法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 22500210
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

相吉 英太郎  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (90137985)

研究分担者 安田 恵一郎  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (30220148)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワードシステム最適化 / ソフトコンピューティング / 計算アルゴリズム / ヒューリスティックス / 多点探索法
研究概要

多点探索型最適化手法の代表例であるParticl Swarm Optimization(PSO)法とDifferential Evolution(DE)法をハイブリッド化した手法をすでに開発したが、多くのベンチマーク問題でその性能を確認した結果を、電気学会電子・情報・システム情報部門論文誌(Vo.132, No.7, 2012)で発表した。また、研究分担者の安田は、局所的降下方向を用いたDE法を多目的最適化問題に拡張した手法を、やはり電気学会システム情報部門論文誌(Vol.132, No.8, 2012)で発表した。
また、制約条件付き0-1組合せ問題に対して、ある種の制約条件の構造の特異性を活かして連続緩和してPSO法を適用して効率良く解く手法を開発し、この成果も電気学会システム情報部門論文誌(Vo.132, No.7, 2012)で発表した。
これら以外に、学会発表レベルであるが、多点探索型最適化アルゴリズムを力学系とみなし、その最適調整則を遺伝プログラミング(GP)で獲得する進化的手法も開発し、その成果を英文論文誌に投稿すべく準備中である。
特筆すべきことは、多点探索型最適化手法そのものの性質と意義の理論的裏付けとなる成果を得たことである。それは、最適化問題をある種のゲーム問題化したときの合理解であるNash均衡解と元の最適化問題の最適解との等価性を保証するゲーム問題の損失関数の干渉項が満たすべき条件を提示し、多点探索型最適化手法をこの「ゲーム化問題」のNash均衡解を探索する手法として解釈するという概念である。この成果を、計測自動制御学会第48回システム工学部会で発表した。この「最適化問題のゲーム化」という新しい考え方を発展させた成果を、IEEE SMCの国際会議等でも発表すべく準備を進めている。

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

    (12件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] PSOとDEによるハイブリッド手法の計算特性2012

    • 著者名/発表者名
      村中健一,相吉英太郎
    • 雑誌名

      電気学会 電子・情報・システム部門誌

      巻: Vol. 132 ページ: 1128-1135

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejeiss.132.1128

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 満足化トレードオフ法とSOMを用いた放射性廃棄物地層処分における緩衝材最適設計2012

    • 著者名/発表者名
      岡本卓,相吉英太郎
    • 雑誌名

      電気学会 電子・情報・システム部門誌

      巻: Vol. 132 ページ: 1116-1127

    • DOI

      DOI:10.1541/ieejeiss.132.1116

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 制約条件付き0-1組合せ最適化問題に対するPSOを用いた進化型解法2012

    • 著者名/発表者名
      小川直明、相吉英太郎
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 132 ページ: 1136-1143

    • DOI

      10,1541/ieejeiss.132.1136

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 局所的降下方向ベクトルを用いたDifferential Evolutionの多目的最適化問題への拡張2012

    • 著者名/発表者名
      上山大地、田村健一、安田恵一郎
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 132 ページ: 1356-1361

    • DOI

      10,1541/ieejeiss.132.1356

    • 査読あり
  • [学会発表] 最適化問題の「ゲーム化」とそれに基づく多点型最適化手法の解釈2013

    • 著者名/発表者名
      岡本卓、相吉英太郎
    • 学会等名
      計測自動制御学会第48回システム工学部会研究会
    • 発表場所
      東京工業大学田町キャンパス(港区)
    • 年月日
      20130306-20130306
  • [学会発表] Differential Evolution力学系の初期値解表現に基づく探索点分布解析2012

    • 著者名/発表者名
      小熊祐司、相吉英太郎
    • 学会等名
      電気学会システム研究会
    • 発表場所
      近畿大学会館(大阪市)
    • 年月日
      20121202-20121202
  • [学会発表] Nature-Inspiredメタヒューリスティック手法の解析と評価2012

    • 著者名/発表者名
      村中健一、相吉英太郎
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2012
    • 発表場所
      ウィルあいち(愛知県女性総合センター)(名古屋市)
    • 年月日
      20121121-20121123
  • [学会発表] Lagrange関数を用いた制約条件付最適化問題の大域的最適化手法2012

    • 著者名/発表者名
      小林孝人、相吉英太郎
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2012
    • 発表場所
      ウィルあいち(愛知県女性総合センター)(名古屋市)
    • 年月日
      20121121-20121123
  • [学会発表] エリート結合型多点準ニュートン法2012

    • 著者名/発表者名
      関口智矢、相吉英太郎
    • 学会等名
      平成24年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      弘前大学文京キャンパス(弘前市)
    • 年月日
      20120905-20120907
  • [学会発表] 産業応用のための最適化ベンチマーク問題への期待2012

    • 著者名/発表者名
      相吉英太郎
    • 学会等名
      平成24年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      弘前大学文京キャンパス(弘前市)
    • 年月日
      20120905-20120905
    • 招待講演
  • [学会発表] 遺伝的プログラミングによるPSOに対するアルゴリズム調整器の提案とその調整則の学習2012

    • 著者名/発表者名
      金政実、相吉英太郎
    • 学会等名
      平成24年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      弘前大学文京キャンパス(弘前市)
    • 年月日
      20120905-20120905
  • [学会発表] 0-1組合せ最適化問題に対する連続緩和によるヒューリスティック解法2012

    • 著者名/発表者名
      友永真太郎、相吉英太郎
    • 学会等名
      平成24年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      弘前大学文京キャンパス(弘前市)
    • 年月日
      20120905-20120905

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公開日: 2014-07-24  

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