発想機能を持つ進化型人工生命による新しい光学設計アルゴリズム

基于具有想法功能的进化人工生命的新型光学设计算法

• 批准号: 11780282
• 负责人: 芹川 聖一
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11780282/
• 关键词: 光学部品; レンズ設計; 人工生命; 遺伝的プログラミング

遺伝的プログラミング(Genetic Programming:GP)を拡張した関数発現システム(S-system:Sysyem using Sexual and asexual reproduction)では,関数を遺伝子として表現し,アルゴリズムに有性生殖・無性生殖等の生物のさまざまなアナロジーを導入している。このシステムは,解へ収束しやく,発見された関数はシンプルである。本研究ではこれを応用した新しい光学部品設計方法を提案した。本設計方法は,入射光を入力データ,結像点付近の光強度を出力データとみなし,光学部品の形状を関数として表現する。すると,入出力に一致する関数(光学部品の形状)を自動的に発見する。主に点を点に結像する凸レンズの設計を行った。その結果,光源位置を変化させたり,厚みに制限を加えても,それに合わせてレンズの形状を適応的に様々変化させることができた。また,照明器具への応用として,均一に光を放射するバックライト形状設計を試みたが,ほぼ要求を満足するレンズ形状を設計できた。本設計法では,関数形と数値を同時に進化させることができ,フレネルレンズのように非線形性の強い形でも容易に設計できる。また,遺伝子の表現も比較的シンプルである。現時点では必ずしも最適な形状を設計しているとは言えないが,専門知識を持たない人間が直感的にこれらの形状を発見することは容易でない。本手法では進化の過程で様々な形状の部品を持つ虫が誕生する。本システムが自動的に設計したこれらの部品を基に用途に合わせて人間がさらに改良を加えることも可能であろう。

The number of animals that have been detected (Genetic Programming:GP) has been detected (S-system:Sysyem using Sexual and asexual reproduction), the number of children has been detected, and the biological characteristics such as sexual reproduction, asexual reproduction and so on have been detected. Please tell me what to do, and then you can see how many people you are going to see. In this study, we proposed a new method for the design of optical parts. In this design method, the incidence force of the incident light is very high, the image point is close to the light intensity, and the optical parts are sensitive to the shape and number of the optical parts. The input and output force is the same as the number of optical parts (shape of the optical part). The main point is to click the image image to display the image, and to set up a row view. The results show that the position of the light source changes greatly, the thickness of the light source increases, and the shape of the light source is changed. The lighting equipment is equipped with a uniform light radiation device, the shape design is designed, and the equipment is required to complete the design of the shape. In this method, it is easy to design data sets for non-shape-sensitive devices, which can be improved at the same time. This is the first time to show that there is a difference between the two. At any given time, the most popular shape design device, the most popular shape design, the most popular shape, the most beautiful shape, the most In this method, the process is improved, and the shape part of the product is used to improve the quality of the product. The automatic design of this equipment is suitable for the basic use of the parts of the equipment. It is possible to improve the customer-to-person equipment and improve the quality of the products.

项目成果

Seiichi Serikawa: "Improvement of the Search Ability of S-System (A Function-Discovery System)"Trans IEE of Japan. 120-C,8/9. 1281-1282 (2000)

Seiichi Serikawa：“S-System（功能发现系统）搜索能力的改进”Trans IEE of Japan。

Seiichi Serikawa: "Proposal of a Function Discovery System Using Artificial Life Model and Its Applications"Proc.of AROB 5th'00. 1. 128-131 (2000)

Seiichi Serikawa：“使用人工生命模型及其应用的功能发现系统的提案”Proc.of AROB 5th00。

Teruo Shimomura: "Function discovery system model using non-linear optimization method"Proc. of AROB 6th'01. 2. 321-324 (2001)

Teruo Shimomura：“使用非线性优化方法的功能发现系统模型”Proc。