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2012 年度 実施状況報告書

先端的進化計算法に基づく不確実環境下の最適生産計画・スケジューリング研究

研究課題

研究課題/領域番号 24510219
研究種目

基盤研究(C)

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)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード進化計算法 / メータヒユーリスティク / ハイブリッド型 / ネットワークモデル設計 / 最適生産計画 / スケジューリング設計 / 不確実環境
研究概要

本研究は,研究代表者らが10数年にわたって研究開発を続けてきた進化計算法を活用して,不確実環境下の最適生産計画・スケジューリング設計問題をより実践的な応用指向型研究として最適生産計画・スケジューリングアルゴリズムの開発を目指すものである.今年度の研究実施計画は次の通りである.
(1)ネットワークモデル設計に基づく生産計画・スケジューリング問題の最適化表現研究。代表者らがここ数年にわたって続けてきたネットワークモデル設計と進化最適化を融合した研究を基盤にして,生産計画・スケジューリング問題をNode-Activate-Network問題として捉え,ネットワークベースモデル設計の開発を拡張する.本年度の研究では不確実環境下の最適生産計画・スケジューリング問題をネットワークモデルに変換する手法と進化計算法を融合したアルゴリズムを提案する.
(2)ハイブリッド型進化的アルゴリズム設計の研究開発。研究代表者らはこれまでの進化計算法の研究成果を基盤にして,最新のメータヒユーリスティク手法,例えばPSOやEDAをそれぞれの特徴を遺伝的アルゴリズムと組み合せ,種々のハイブリッド型進化計算法を提案し,ベンチマーク問題等でそれらの有効性や実用性を比較して,不確実環境下の最適生産計画・スケジューリング問題に対する最良解の有効性を向上させる手法を提案する.
(3)不確実な最適生産計画・スケジューリング問題のハイブリッド型進化計算法の応用研究。生産システムの製造過程で発生する不確実的要因を確率分布あるいはファジィ数で最適生産計画やスケジューリング問題の数学モデルを定式化し,ハイブリッド型進化計算法で実践的な応用研究を提案する.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究代表者ら(1)ネットワークモデル設計システムに基づく生産計画・スケジューリング問題の研究論文をJournal of Intelligent Manufacturingに,(2)ハイブリッド型進化的アルゴリズム設計の研究論文をIndustrial Engineering & Management Systems誌にそれぞれ刊行し,生産スケジューリングの多目的型進化計算法の研究論文がJournal of Intelligent Manufacturingでも、最近採択通知を受けでいる。(3)不確実な最適生産計画・スケジューリング問題のハイブリッド型進化計算法の応用研究に関しては国際会議で発表している。

今後の研究の推進方策

ステップ1: これまでの成果(詳細は研究業績で述べる)であるハイブリッド型進化的アルゴリズムを基盤として,不確実環境下の生産計画・スケジューリングの解かなければならない具体的な問題の数学モデル化を総括・定式化する.更に,総括した具体的な問題に対処するための新しいハイブリッド型進化計算法を研究開発する.
ステップ2: 既存の生物の進化現象をシミュレートしたアルゴリズム(人工神経ネットワーク,遺伝的アルゴリズム,粒子群最適化,人工生命アルゴリズム等)に対しての特性分析,適用性の解析を行い,異なるアルゴリズムの中に生命システムをシミュレートしたルール・手順を概括する.更に,ステップ1で総括した不確実的要因を伴う最適生産計画やスケジューリング問題の数学モデルと有機的に結合し,実用規模の不確実環境下の生産システム最適化問題に対応できる効率的なハイブリッド型進化計算法を提案する.

次年度の研究費の使用計画

物品費:250,000
旅費:450,000
人件費・謝金:100,000
その他:100,000
計:900,000

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Multiobjective Genetic Algorithm for Scheduling Problems in Manufacturing Systems2012

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Gen
    • 雑誌名

      Industrial Engineering & Management Systems

      巻: 11 ページ: pp.310-330

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Network modeling and evolutionary optimization for scheduling in manufacturing2012

    • 著者名/発表者名
      Lin Lin
    • 雑誌名

      Journal of Intelligent Manufacturing

      巻: 23-6 ページ: pp.2237-2253

    • DOI

      DOI 10.1007/s10845-011-0569-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 進化技術とその生産・物流システムへの応用2012

    • 著者名/発表者名
      玄 光 男
    • 雑誌名

      日本設備管理学会誌

      巻: 24 ページ: pp.1-20

  • [学会発表] Multistage Production Distribution under Uncertainty Demands with Extended Priority-Based GA Approach2013

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Gen
    • 学会等名
      The 9th Inter. Conference on Intelligent Manufacturing and Logistics Systems
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      20130227-20130302
  • [学会発表] Recent Advances in Hybrid Evolutionary Algorithms for Manufacturing Systems2012

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Gen
    • 学会等名
      The 16th Asia-Pacific Symposium on Intelligent and Evolutionary Systems
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      20121212-20121214
    • 招待講演
  • [学会発表] Capacitated Location-Allocation Problem for Multi-facility Services in Sugarcane Supply System by Adaptive Genetic Algorithm2012

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Gen
    • 学会等名
      The 16th Asia-Pacific Symposium on Intelligent and Evolutionary Systems
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      20121212-20121214
  • [学会発表] Capacitated Two-stage Location-Allocation Problem for Multi-facility Services in Sugarcane Supply System by Two-phase Genetic Algorithm2012

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Gen
    • 学会等名
      The 13th Asia Pacific Industrial Engineering & Management Systems Conference
    • 発表場所
      Phuket city, Thailand
    • 年月日
      20121202-20121205
  • [学会発表] Reentrant Flow-shop Scheduling with Time Windows for Hard-disk Manufacturing by Hybrid Genetic Algorithms2012

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Gen
    • 学会等名
      The 13th Asia Pacific Industrial Engineering & Management Systems Conference
    • 発表場所
      Phuket city, Thailand
    • 年月日
      20121202-20121205
  • [学会発表] A Hybrid EA for Reactive Flexible Job-shop Scheduling2012

    • 著者名/発表者名
      L. Lin
    • 学会等名
      Inter. Conference on Complex Adaptive Systems
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 年月日
      20121114-20121116
  • [学会発表] Hybrid Sampling Strategy-based Multiobjective Evolutionary Algorithm2012

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Gen
    • 学会等名
      Inter. Conference on Complex Adaptive Systems
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 年月日
      20121114-20121116
  • [学会発表] Evolutionary Data Mining in Electronic Business2012

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Gen
    • 学会等名
      The 12th International Conference on Electronic Business
    • 発表場所
      中国・西安市
    • 年月日
      20121012-20121016
    • 招待講演
  • [学会発表] A Hybrid Evolutionary Algorithm for Integrated Production Planning and Scheduling Problems2012

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Gen
    • 学会等名
      The 42nd Inter. Conference on Computers and Industrial Engineering
    • 発表場所
      Cape Town, South Africa
    • 年月日
      20120716-20120718
  • [学会発表] A Hybrid Evolutionary Algorithm for FMS Optimization with AGV Dispatching2012

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Gen
    • 学会等名
      The 42nd Inter. Conference on Computers and Industrial Engineering
    • 発表場所
      Cape Town, South Africa
    • 年月日
      20120716-20120718
  • [学会発表] Data Mining for Business Intelligence: Market, Product & Fraud Detection

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Gen
    • 学会等名
      Conference on Contemporary Management and Innovation (現代管理與創新學術研討會)
    • 発表場所
      台湾・新竹 明新科技大學
    • 招待講演
  • [学会発表] Genetic Algorithms in Optimization, Evolutionary Algorithm

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Gen
    • 学会等名
      The 42nd Inter. Conference on Computers and Industrial Engineering
    • 発表場所
      Cape Town, South Africa
    • 招待講演
  • [図書] 『進化技術ハンドブック』第III巻: 生産・物流システム2012

    • 著者名/発表者名
      (社)電気学会・進化技術応用調査専門委員会編
    • 総ページ数
      336pp
    • 出版者
      近代科学社

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公開日: 2014-07-24  

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