遺伝的アルゴリズムによる流出モデル定数の同定に関する研究

遗传算法辨识径流模型常数的研究

• 批准号: 05750486
• 负责人: 田中丸 治哉
• 金额: $ 0.45万
• 依托单位: Kyoto University
• 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: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750486/
• 关键词: 遺伝的アルゴリズム; SCE-UA法; 流出モデル定数; タンクモデル; 最適同定; 大域的探索; 局所的探索

遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithm,GA)は、選択淘汰、交叉、突然変異といった生物進化の原理に基づく最適化手法で、多点探索を行うという点で他の最適化手法とは大きく異なる。本研究では、流出モデル定数の同定にGAを適用し、その適応性を検討した。さらに、GAそのものではないが、GAに類似した進化の概念を取り入れたSCE-UA法についても同様の検討を行った。その概要は次のようである。1.GAによるタンクモデル定数の同定 GAを16個の未知定数を持つ直列4段タンクモデルの定数探索に適用した。ここでは、永源寺ダム流域の日降水量、蒸発量、および、それらを適当な定数(真値)を設定したタンクモデルに入力して得た日流出高を用いて、16定数ないしは8定数の同定を数値実験的に試みた。この結果、16定数の同定では、ほぼ真値が同定されている定数(第1段タンクの6定数)もあるが、真値とかなり異なる値が同定されている定数もあり、厳密解を得るには到らなかった。一方、探索する定数を流出孔と浸透孔の8定数に絞ったときは、ほぼ真値に近い定数を得ることができた。2.SCE-UA法によるタンクモデル定数の同定 最近、米国アリゾナ大学で開発されたSCE-UA法(Shuffled Complex Evolution Method)は、局所的探索法の一つであるシンプレックス法にランダム探索、競争進化、集団混合の概念を取り入れた大域的探索法である。この方法をタンクモデル定数の同定に適用するとともに、その適応性をシンプレックス法と比較した。青蓮寺ダム流域の資料に基づいてGAと同様の数値実験を行ったところ、シンプレックス法によって同定された定数は、探索出発点によってかなりばらつくのに対して、SCE-UA法では、探索出発点に関わらずほぼ真値に近い定数が同定できることが分かった。

Genetic Algorithm, GA)は, selection and elimination, crossover, sudden change of biological evolution principle and optimization method, multi-point exploration of line optimization method and optimization method. The purpose of this study is to determine whether the number of outflows is the same as that of the fixed number, how to apply it, and what the suitability is.さらに, GAそのものではないが, GAにsimilar to したevolutionのconceptをtakeり入れたSCE-UA methodについても同様の検検撒行った.その综合は时のようである. 1. GA's によるタンクモデルdetermined number is the same as the fixed number. GAを16 unknown fixed numbers are held in straight 4-section タンクモデルのdetermined number exploration. Daily precipitation, evaporation amount, および, それらをappropriate fixed number (true value) をsetting of ここでは, Eigenji ダムbasinンクモデルに入力してgetた日出高を用いて, 16 Fixed Number ないしは8 Fixed Number の Same Fixed Number 値実験’s に trial みた.このRESULT, 16 definite numbers の同定では, ほぼ真値が同定されているdetermined number (1st paragraph タンクの6determined number)もあるが, 真値とかなりdifferent なる値が同定されているdetermined number もあり, 厳cryptieを得るには to らなかった. On the one hand, explore the fixed number of outflow hole and soaking hole of 8 fixed number of twisting ったときは, and the true number of true value is close to the fixed number of をget ることができた. 2. The SCE-UA method is based on the determination of the number. Recently, the SCE-UA method (Shuffled Complex Evolution) was developed by the American Academy of Sciences. Method), the exploration method of the bureau, the exploration method of the bureau, the exploration method of competition, the concept of group mixing, and the exploration method of entering the large area. The この法をタンクモデルdetermined number and the same number are applicable to the するとともに, and the そのAdaptability をシンプレックス法と comparative した. Information on the watershed of Seorenji Templeところ、シンプレックス法によって同定されたdetermined numberは、Explore the point of failureによってかなりばらつくのに対して, SCE-UA method では, explore out発点に关わらずほぼ真値にNearlyいdetermined numberが同定できることが分かった.

项目成果

田中丸 治哉: "水文・水資源学会1993年研究会発表会要旨集" 遺伝的アルゴリズムの流出モデル定数探索への応用. 242-243 (1993)

Haruya Tanakamaru：“日本水文水资源学会 1993 年研究会议演讲摘要集”应用遗传算法搜索径流模型常数 242-243 (1993)。