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確率モデル構築型共進化アルゴリズムの開発とその応用

随机模型构建型协同进化算法的开发及其应用

基本信息

批准号：
11J06532
负责人：
大谷隆浩
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度までの研究成果を踏まえて、より実応用的な問題にも進化的アルゴリズムが効果的に適用可能であるか確認するための発展研究を行った。具体的問題例として、弾性波動場の構造同定問題を取り上げ、前年度の研究で用いた差分進化法(Differential Evolution)を適用し、計算機実験により問題の分析とアルゴリズムの性能評価を行った。なお、本年度に取り扱った課題については名古屋大学情報科学研究科・石井克哉研究室において以前から取り組まれており、共同で研究を行った。本研究では、人工的に生成した弾性波を構造物に照射し、構造物に設置した複数の観測点から得られる周波数応答データを基に、内部の状態(媒質の物性や亀裂の位置など)を同定する問題を進化的アルゴリズムの応用例として取り扱った。このような振動生成・観測システムを地盤に設置し、地下構造解析に用いることを目的として、精密制御定常信号システム(ACROSS)が開発されている。近年は、様々な人工構造物内部の詳細な構造パラメータ解析や、その時間変化の常時監視システムとしても有用であると考えられているが、実応用については計測の手法とデータ解析手法の両面で改良の余地がある。このような課題の解決につなげるという点も考慮して本研究を行った。弾性波動場構造同定問題について、共同研究先の石井研究室では遺伝的アルゴリズムを用いた研究をすでに行なっていた。本研究では前年度に行った研究の成果を踏まえ、差分進化法をこの問題に適用した。差分進化法は実数値関数の最適化を行うアルゴリズムの一種であり、プログラムの実装が簡単であり、かつ高い性能を示す手法として注目されている。本研究では計算機実験による構造同定問題の特性分析、及びアルゴリズムの性能評価・比較を行った。

The research results of the previous year were reviewed and applied to the evolution of the problem, and the application of the results was confirmed. Specific examples of problems include structural identity problems for the characteristic ratio field, application of differential evolution in previous years 'research, and performance evaluation of computer implementation problems. This year's research project was conducted jointly by Katsuya Ishii, Graduate School of Information Science, Nagoya University. In this study, the evolution of artificial generation of natural waves, irradiation of structures, setting of multiple measurement points, frequency response, and internal state (physical properties of the medium and location of cracks) were studied. The vibration generation and measurement system is developed for the purpose of site setting, underground structure analysis, and precision control of constant signal system (ACROSS). In recent years, there is still room for improvement in the detailed structure of artificial structures, such as analysis, time-varying and time-varying monitoring methods. This study is being conducted in consideration of the problems to be solved. Ishii Research Laboratory has been conducting research on the structural identity of energy ratio fields. This study is based on the results of the previous year's research, and the differential evolution method is applicable to this problem. Differential evolution method is a method for optimizing the number of values and performance. This study aims to analyze the characteristics of structural identity problems in computer implementation and to evaluate and compare the performance of computer systems.