Development and Evaluation of Robust Collaborative Metaheuristics for Very Hard Constraint Satisfaction Problems

针对非常硬的约束满足问题的鲁棒协作元启发法的开发和评估

• 批准号: 21K12016
• 负责人: 水野 一徳
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: Takushoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12016/
• 关键词: 制約充足問題; メタヒューリスティクス; 群知能; 進化計算; スケジューリング; 画像生成; 相転移

本年度実施した主な研究実績としては，(1) 前年度に引き続き，本研究課題の制約充足問題を効率よく解決できるアルゴリズムの開発と評価，(2) 制約充足問題の実応用としての，スケジューリング問題への適用方法の検討，(3) パターン処理応用として，群知能に基づく画像（テクスチャ）生成方法の検討，などである．(1)については，群知能とよばれる協調型問題解決アルゴリズムの１つであるアリコロニー最適化(ACO)を用いて，各エージェントが解候補を構築する際に，従来の一様乱数に基づく構築のほかに，ランダムウォークの一種であるLevy Flightに基づく構築方法を導入し，問題解決の効率化を図った．また，詳細な計算機シミュレーション実験を行ない，開発したアルゴリズムの有効性を検証した．これについて，国内学会発表１件の成果発表を行なった．(2)については，スケジューリング問題として，個別指導塾における講師の勤務シフトおよび生徒の受講計画（時間割）を同時に作成する問題を対象として，同問題に対する制約条件や解決アルゴリズムとして進化計算手法の適用方法，対話型インタフェースなどの諸検討を行ない，問題解決システムとしてのプロトタイプを開発した．これについて，国際会議発表１件，国内学会発表２件の成果発表を行なった．(3)については，(1)と同様に本研究課題が対象としている協調型のアルゴリズムである群知能ベースの画像生成アルゴリズムを用いて，背景画像に溶け込みながらも複雑なパターンをもつ画像（テクスチャ）を自動的に生成する方法の検討および実装を行なった．これについて，国際会議発表１件，国内学会発表２件の成果発表を行なった．今後，これらのさらなる改良や拡張を実施していく予定である．

This year's implementation of the main research results are as follows: (1) the development and evaluation of the effectiveness of the constraint adequacy problem in the previous year;(2) the discussion of the application method of the constraint adequacy problem;(3) the discussion of the application method of the constraint adequacy problem; and (4) the discussion of the generation method of the group knowledge based image. (1)In this paper, we introduce a new method of constructing a base for solving the problem of Levy Flight, which is based on the theory of group knowledge and coordination. A detailed computer system is developed to verify the effectiveness of the system. The Chinese Academy of Sciences has developed 1 piece of achievements. (2)In this paper, the author discusses the problem of problem solving, the problem solving and the problem solving of evolutionary calculation method, and discusses the problem solving and problem solving of problem solving. 1 international conference and 2 domestic academic conferences. (3)In this paper, we discuss the methods of automatic generation of background images, including: (1) the application of group-aware image generation methods,(2) the application of group-aware image generation methods,(3) the application of group-aware image generation methods,(4) the application of group-aware image generation methods,(5) the application of group-aware image generation methods,(6) the application of group-aware image generation methods,(7) the application of group-aware image generation methods,(8) the application of group-aware image generation methods,(9) the application of group-aware image generation methods,(10) the application of group-aware image generation 1 international conference and 2 domestic academic conferences. From now on, we will improve the quality of our products.

项目成果

個別指導塾における時間割・勤務表作成支援システム

个别辅导学校的时间表/工作表制作支持系统

• 发表时间: 2022
• 作者: Arief D. Abadi;Yanlei Gu;Igor Goncharenko;Shunsuke Kamijo;鈴木陽介，水野一徳
• 通讯作者: 鈴木陽介，水野一徳

フェロモン蓄積を動的に変更する蟻の集団による制約充足アルゴリズム

使用动态改变信息素积累的蚂蚁群的约束满足算法

• 发表时间: 2021
• 作者: Ignasius Ian Savio Gunawan;Yanlei Gu;Igor Goncharenko;Shunsuke Kamijo;D. Mashkovtsev，Y. Orimoto，Y. Aoki;戸谷太亮，水野一徳
• 通讯作者: 戸谷太亮，水野一徳

遺伝的アルゴリズムを利用した個別指導塾の勤務表作成システム

使用遗传算法的个别补习学校工作时间表创建系统

• 发表时间: 2022
• 作者: Ignasius Ian Savio Gunawan;Yanlei Gu;Igor Goncharenko;Shunsuke Kamijo;鈴木陽介，水野一徳，戸谷太亮
• 通讯作者: 鈴木陽介，水野一徳，戸谷太亮

情報工学科水野研究室の研究成果が国際会議でMerit Paper Awardを受賞！！

信息工学系水野实验室的研究成果在国际会议上获得优秀论文奖！

Emergent Generation of Camouflage Patterns by Artificial Ants

• DOI: 10.1109/taai57707.2022.00040
• 发表时间: 2022-12
• 期刊: 2022 International Conference on Technologies and Applications of Artificial Intelligence (TAAI)
• 作者: Koichiro Sato;Kazunori Mizuno