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2012 年度 実施状況報告書

大規模生産の高効率化を目指す社会指向型マルチエージェントシステムの構築と応用

研究課題

研究課題/領域番号 24560495
研究種目

基盤研究(C)

研究機関神戸大学

研究代表者

貝原 俊也  神戸大学, その他の研究科, 教授 (70289114)

研究分担者 藤井 信忠  神戸大学, その他の研究科, 准教授 (80332758)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードシステム最適化 / 生産システム / マルチエージェントシステム
研究概要

本研究では,製造業の海外移転に伴い,急速に大規模・グローバル化が進んでいる生産・物流システムの高効率化の実現を目指す.その際,まず社会科学が一般に追求する頑健性や効率性を有した社会的交渉メカニズムを内包する社会指向型マルチエージェントシステムの構築を行い,計算機実験によりその特性評価を行う.次に,実生産・物流システムを模した物理モデルであるモデルプラントを用いて提案法の具現化に関する方法論を明らかにした後,その有用性についての実証的検討を行う.これらの取組みにより,大規模生産のさまざまな局面で介在する人間(意思決定主体)の存在を前提とした,新しい「人とシステムの協調」による効率的で無駄のないシステム計画や運用のための方法論を構築し,大規模生産におけるその有効性を検証することが,本研究全体での目的である.
そこで本年度は,まず社会指向型マルチエージェントシステムの構築とその特性評価を中心に,社会指向型マルチエージェントという新しい概念に対し,従来より研究を進めている社会的交渉メカニズムに従うマルチエージェントシステムについてさらに広範な調査を行い,理論的枠組みの整理や体系化を進めた.そして,社会的交渉メカニズムの一つであるオークションをベースとした組合せ最適化手法や分散協調型の資源配分手法などについて,人間のより精緻な意思決定機構を内包した新しい社会指向型マルチエージェントシステムのモデル化を検討し,定式化および基礎モデルの提案を行った.また,計算機実験により,本基礎モデルの有効性検証を実施した.

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

社会的交渉メカニズムの一つであるオークションをベースとした組合せ最適化手法や分散協調型の資源配分手法を対象に,人間のより精緻な意思決定機構を内包した新しい社会指向型マルチエージェントシステムのモデル化の検討や定式化,基礎モデルの提案については,当初の計画以上に進めることができた.また,当初,申請書に記載していた最適化計算の効率向上を図るためのマルチコア計算環境の準備については,GPGPU計算機ではなく,学内に新たに設置されたスパコンを利用する形態を模索しており,少し検討が遅れている.ただし,平成25年度における利用の目途もたち,特に大きな問題とはならない.

今後の研究の推進方策

平成24年度に得られた結果を基にして,社会指向型マルチエージェントシステムの方法論確立に取り組むとともに,ある程度進んだ部分について,生産システムの物理モデルであるモデルプラントを利用し提案法のプロトタイプシステムの構築を行う.
我々の現有するモデルプラントは,あくまで小規模なFA工場の物理モデルであるため,これにさらに高速プログラマブルコントローラやRF-IDといった最新のセンサ・アクチュエータ・制御機器を実装し,さらに充実させたより精緻で大規模な物理モデルを構築する予定である.またこのモデルプラントは,完全な自動制御による運用が前提であるが,ここでは,人とシステムのインタラクションを可能とするために,生産システム内に自動制御から切り離された構成要素を設置し,人間のヒューリスティックに基づく運用方式の実装が可能となるような機能拡張を実施する.

次年度の研究費の使用計画

上記の達成度にも記載のとおり,最適化計算の効率向上を図るためのマルチコア計算環境について,当初予定していたGPGPU計算機の新規購入ではなく,学内に新たに設置されたスパコンを利用する形態に変更を行った.そのため,この部分の物品費使用予定が平成25年度にずれ込んだ.なお,平成25年度には,モデルプラント改造費等の費用が発生するため,予定通り予算消化する見込みである.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Real-Virtual Fusion Production Scheduling Using Social Contract-based Approach -Effectiveness of Adjusting Virtual System Size-2012

    • 著者名/発表者名
      N. Fujii, Y. Qian, T. Kaihara
    • 雑誌名

      Proc. of the 45th CIRP conference on manufacturing systems

      巻: USB ページ: 596-601

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A proposal of economic negotiation mechanism with a complex network for supply chain management2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kaihara and N. Fujii
    • 雑誌名

      Proc. of the 8th CIRP Conference on Intelligent Computation in Manufacturing Engineering

      巻: USB ページ: USB

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Proposal on Optimized Scheduling Methodology and its Application to an Actual Scale Semiconductor Manufacturing Problem2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kaihara, S. Kurose, and N. Fujii
    • 雑誌名

      CIRP Annals - Manufacturing Technology

      巻: 61 ページ: 467-470

    • DOI

      10.1016/j.cirp.2012.03.077

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 運用段階における社会的交渉ベースの実仮想融合型生産スケジューリング2012

    • 著者名/発表者名
      銭毅,藤井信忠,貝原俊也,藤井進,梅田豊裕
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(C編)

      巻: 78, 792 ページ: 3033-3042

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 社会的交渉手法を用いた実仮想融合型生産スケジューリング(第2法)-仮想システムの生成範囲が再スケジューリングにもたらす影響-2012

    • 著者名/発表者名
      銭毅,藤井信忠,貝原俊也,藤井進,梅田豊裕
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 48, 11 ページ: 698-704

    • 査読あり
  • [学会発表] モデルプラントを用いた実仮想融合型生産システム‐自律分散型物流制御機構の実現‐

    • 著者名/発表者名
      貝原俊也, 藤井信忠, 浪岡一郎,吉川智哉
    • 学会等名
      第56回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都
  • [学会発表] ロット編成を有するフレキシブルフローショップを対象とした分散協調型スケジューリング手法によるコスト最小化

    • 著者名/発表者名
      貝原俊也, 藤井信忠, 小林洋平,藤井進, 井筒理人
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門講演会
    • 発表場所
      京都
  • [学会発表] グローバルものづくりにおけるシステム最適化技術

    • 著者名/発表者名
      貝原俊也
    • 学会等名
      日本機械学会計算力学部門第10回最適化シンポジウム
    • 発表場所
      神戸
    • 招待講演
  • [学会発表] 状況変化に適応可能な組み立て工程の制御システム

    • 著者名/発表者名
      吉川勉,貝原俊也,藤井信忠
    • 学会等名
      日本機械学会生産システム部門研究発表講演会
    • 発表場所
      東京
  • [学会発表] 製販一体型のグローバル生産システムにおける組合せオークションを用いた受発注計画の最適化手法に関する研究

    • 著者名/発表者名
      貝原俊也,藤井信忠,中井祐貴,古賀康隆,櫻井勇樹,村尾了
    • 学会等名
      2013年精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京
  • [図書] 実世界とエージェントシミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      共著
    • 総ページ数
      61
    • 出版者
      (社)電気学会

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公開日: 2014-07-24  

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