生物システムの適応性に基づく確率的最適化法によるVLSI配置線手法の開発

本研究では、VLSIの配置配線問題のように解の品質と求解の高速性が要求される問題に対応するために,遺伝的アルゴリズムを高速化する新たな近似計算法を開発した。具体的には以下の点について研究した。(1)これまでに開発を進めてきた遺伝的アルゴリズムを用いたCADシステムを利用して、比較的小規模な問題における最適解への収束性と計算時間の関係を、計算機シミュレーションを通して求めた。(2)生物システムの進化における個体間の競争・淘汰が局所的分散的に行われる点に着目して、個体間の相互作用を隣接する要素に限定することにより、評価関数の計算を簡略化する近似計算手法に関して研究を進めた。(3)遺伝・進化と同様に生物系の適応システムのひとつである免疫システムについて、工学的システムの最適化手法に導入すべく、基礎的研究を行った。具体的には免疫システムの持つ速やかな適応性を導入した最適化手法を新たに構築し、求解の高速化をはかった。(4)開発手法を比較的大規模なフロアプラン設計問題に応用し、開発手法と既存の手法を解の品質と計算時間に関して比較して、開発手法の有効性を検証した。

本研究では、VLSIの配置配線問題のように解の品質と求解の高速性が要求される問題に対応するために,遺伝的アルゴリズムを高速化する新たな近似計算法を開発した。具体的には以下の点について研究した。(1)これまでに開発を進めてきた遺伝的アルゴリズムを用いたCADシステムを利用して、比較的小規模な問題における最適解への収束性と計算時間の関係を、計算機シミュレーションを通して求めた。(2)生物システムの進化における個体間の競争・淘汰が局所的分散的に行われる点に着目して、個体間の相互作用を隣接する要素に限定することにより、評価関数の計算を簡略化する近似計算手法に関して研究を進めた。(3)遺伝・進化と同様に生物系の適応システムのひとつである免疫システムについて、工学的システムの最適化手法に導入すべく、基礎的研究を行った。具体的には免疫システムの持つ速やかな適応性を導入した最適化手法を新たに構築し、求解の高速化をはかった。(4)開発手法を比較的大規模なフロアプラン設計問題に応用し、開発手法と既存の手法を解の品質と計算時間に関して比較して、開発手法の有効性を検証した。