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本研究は、大規模組合せ最適化問題への新しい手法の一つとしての分散型確率的手法の開発を目的としている。
まず、確率的手法の一つである焼き鈍し法(simulated annealing法)について検討を加え、その特徴(長所、欠点)を明確にし、超LSIのレイアウト設計問題である配置、配線問題への適用を通して、その適用可能範囲を探った。
大規模な問題に適用する場合には、種々の問題点が存在することが明らかとなった。その大きな欠点としては、次の二点がある。
(1)莫大な処理時間がかかる。
(2)解の探索範囲が十分広くない。
上記二点を解決するための手法を、階層化と分散化に着目して開発した。
具体的には、大規模な問題を階層的に扱い、その各部分を並列分散的に最適化していく階層的手法を開発した。その場合、各階層において評価関数中のパラメータの決定に非常な時間を要するが、これを自動的に調整する方法を考案した。
また、生態システムにおける生物進化の考え方をとり入れることにより、状態を多重化した確率的最適化手法を新しく開発した。本手法は、アニーリング法に基づいているが、第二の欠点を解決し、解の探索範囲を非常に広く取ることを可能としている。従って、真の最適解が求まる確率が非常に高くなる。また、並列分散的に扱うことが可能であり、分散処理専用のコンピュータを用いた場合には、非常な高速で処理可能となる新しい手法である。
これら新手法を超LSIのレイアウト設計問題へ適用することにより、その有効性を確認する。
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