A分野 モデル・アルゴリズム・プログラミング |
選奨セッション 数理モデル化と問題解決・アルゴリズム |
9月4日(水) 9:30-12:00 1a会場
座長 長尾 篤樹(お茶の水女子大学)
加藤 毅(群馬大学) |
CA-001 |
ごみ収集ルート最適化による課題解決 -株式会社SBS情報システムとの共同研究-
◎脇坂 泰清(静岡理工科大学)・蓑田 健一・原田 雅樹(SBS情報システム)・富樫 敦(静岡理工科大学)・野口 正一(仙台応用情報科学研究振興財団)
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CA-001ごみ収集ルート最適化による課題解決 -株式会社SBS情報システムとの共同研究-
◎脇坂 泰清(静岡理工科大学)・蓑田 健一・原田 雅樹(SBS情報システム)・富樫 敦(静岡理工科大学)・野口 正一(仙台応用情報科学研究振興財団)
株式会社SBS情報システムの共同研究として、「ゴミ出し」が困難な方を対象に、市の職員が直接お宅までごみの収集を管理する「戸別ゴミ収集システム」の開発を行っている。 本発表では、「戸別ゴミ収集」における収集ルートの解の改善のため、既に多くの研究がされている経路策定アルゴリズムではなく、地点間のコストに焦点を当ててより現実時間と距離に近い値の導出に取り組んだ。学習したモデルを使用することで高い精度、高速かつ安価に地点間のコストを求めることが可能となり、収集ルートの解の改善に貢献することができた。これらの総移動距離、時間の削減は、C02の削減や効率改善につながると期待できる。 |
CA-002 |
グループ巡回セールスマン問題と多重訪問巡回セールスマン問題に対する発見的解法
◎平野 愛翔・長谷川 和樹・植田 佳佑・安藤 和敏・呉 偉(静岡大学)
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CA-002グループ巡回セールスマン問題と多重訪問巡回セールスマン問題に対する発見的解法
◎平野 愛翔・長谷川 和樹・植田 佳佑・安藤 和敏・呉 偉(静岡大学)
本研究では巡回セールスマン問題 (TSP) の2つの拡張:多重訪問TSP及びグループTSPを扱う.多重訪問TSPはn個の地点と各地点iに対して正整数diが与えられたときに,各地点iをちょうどdi回訪問する巡回路の中で最短のものを見出す問題である.また,グループTSPは,互いに素なn個の地点集合が与えられたときに,各地点集合の中の地点をちょうど1回訪問する巡回路の中で最短のものを見出す問題である.本研究ではTSPのこれらの拡張に対する発見的解法を提案し,大規模問題例に対する計算結果を報告する. |
CA-003 |
ニューラル言語モデルが生成する自然言語文章の埋め込みベクトルの構造分析手法に関する研究
○佐藤 哲(パーソルキャリア)
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CA-003ニューラル言語モデルが生成する自然言語文章の埋め込みベクトルの構造分析手法に関する研究
○佐藤 哲(パーソルキャリア)
自然言語文章に対し機械学習技術を適用するためには,文章の埋め込みベクトルを作成し,数値の列として扱うことが必要である.近年では,ニューラル言語モデルにより埋め込みベクトルを作成する手法が主流である.しかし,ニューラル言語モデルが生成する埋め込みベクトルは次元が高く,意味を理解することが難しい.そこで通常,次元削減により埋め込みベクトルの次元を下げる手法が使われているが,次元削減の手法により結果が大きく変わったり,期待した結果が出なかった場合にその理由を調べることが難しいなど,多くの問題が残されている.そこで本研究では,単純に次元削減を適用する場合に情報が落ちる問題を検討し,高次元の埋込ベクトルの構造を理解する手法を論じる. |
CA-004 |
(講演取消) |
CA-005 |
8k次格子グラフモデルによる物体の重なり検知
○夜久 竹夫(日本大学)・安斎 公士(関東学園大学)・横田 健(日本大学第二中学校高等学校)・横山 隆介(応用オートマトン研究会)
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CA-0058k次格子グラフモデルによる物体の重なり検知
○夜久 竹夫(日本大学)・安斎 公士(関東学園大学)・横田 健(日本大学第二中学校高等学校)・横山 隆介(応用オートマトン研究会)
16次、24次、96次の(疑似)格子グラフモデルにおける2次元、3次元、4次元の物体同士の重なりを定式化する。次にそれらの(疑似)格子グラフモデルを用いてO(n)とO(n2時間の重なり検出アルゴリズムを示す。 |
CA-006 |
一次関数の合成順と行列の積順
○久保 奨(公立鳥取環境大学)・牧野 和久(京都大学)・坂本 壮太(Acompany)
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CA-006一次関数の合成順と行列の積順
○久保 奨(公立鳥取環境大学)・牧野 和久(京都大学)・坂本 壮太(Acompany)
まず,一次関数の合成順問題を考える.この問題は,最初,時間依存スケジューリング問題において研究され,一次関数の傾きが全て非負であればO(n log n)時間で解けることが知られている.ここでは,一次関数を2次元ベクトルとみなすことで,その場合の最適合成順を完全に特徴づける.さらに,一般の一次関数の合成順問題に対して,傾き負の一次関数の個数に関する固定パラメータ容易アルゴリズムを与える. 次に,一次関数の合成の一般化として,行列の積順を扱う.この問題は,極限を取ることで,フローショップ問題の一般化ともみなせる.上記の結果を拡張することで,2次正方行列の積順問題に係る結果を導出する.最後に,3つの自然な一般化がいずれもNP困難であることを紹介する. |
COMP・PRO・ALセッション |
9月4日(水) 13:10-15:10 2a会場
座長 和佐 州洋(法政大学) |
A-001 |
Tree Evaluation Problemを解くSemantic Read-once Branching Programの超多項式下界の拡張
◎佐藤 響樹・長尾 篤樹(お茶の水女子大学)
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A-001Tree Evaluation Problemを解くSemantic Read-once Branching Programの超多項式下界の拡張
◎佐藤 響樹・長尾 篤樹(お茶の水女子大学)
L≠Pを示すための解析対象としてTree Evaluation Problem(TEP)が有力な候補として広く研究されており,先行研究にて三分木上のTEPを解くSemantic Read-once Branching Programの超多項式下界が証明されている.本研究ではこの結果をより拡張し,dを奇数としたd分木上のTEPを解くSemantic Read-once Branching Programにおいても超多項式下界が得られることを示す. |
A-002 |
GPGPUを用いた遺伝的アルゴリズムにおける疑似エリート保存戦略
○懸樋 亮一・井口 寧 (北陸先端科学技術大学院大学)
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A-002GPGPUを用いた遺伝的アルゴリズムにおける疑似エリート保存戦略
○懸樋 亮一・井口 寧 (北陸先端科学技術大学院大学)
GPUを用いた遺伝的アルゴリズムの実行速度向上のため、新しいエリート保存戦略を開発した。このアプローチは従来のソートベースの方法と比較して、GPUの並列処理能力を利用したアルゴリズムを採用することにより、ソートを行わずにエリート個体を選択する。実験結果より、この戦略は従来のエリート保存戦略と同等程度の性能を持ちつつも、実行時間を大幅に短縮できることが確認された。 |
A-003 |
Rust言語におけるMPKを用いた外部関数呼び出しのプロセス内分離
◎山下 亮輔・山崎 憲一(芝浦工業大学)
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A-003Rust言語におけるMPKを用いた外部関数呼び出しのプロセス内分離
◎山下 亮輔・山崎 憲一(芝浦工業大学)
Rust言語はメモリ安全性と性能に優れた言語であり,人為的に発生するメモリエラーを低減できる手段として期待されている.しかし,Rust言語からC言語などのメモリ安全でない言語の外部関数を呼び出すと,そのメモリ安全性が損なわれることがある.この問題に対処するため,本研究ではIntel Memory Protection Keys(MPK)を活用し,外部関数を分離し安全に実行する手法を提案する.MPKを利用することにより,ユーザーレベルでアクセス権限の変更が可能となり,外部関数内でのバグ等から特定のメモリ領域を低いオーバヘッドで保護することが出来る. |
A-004 |
編集距離を用いたランキング集約問題と最適協調順列問題
◎高見 瑠莉夏・徳山 豪(関西学院大学)
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A-004編集距離を用いたランキング集約問題と最適協調順列問題
◎高見 瑠莉夏・徳山 豪(関西学院大学)
ランキング集約問題とは、与えられたd 個の順列を最適に代表する順列(集約順列)を求める問題であり、WEB 検索エンジンのランキングの集約や、クラスタリング、SEO スパム検知などの応用を持つ 問題である。 本研究においては、2 つの順列の間の差異を編集距離を用いて定義し、それを最適集約順列を求めるアルゴリズムについての考察を行う。特に、dが3以下の場合は多項式時間アルゴリズムを与え、一般のd については近似アルゴリズムの設計を与える。また、この問題の双対問題は、順列の間の共通順序保持部分列の長さあるいは重み和を類似度とした順列集合の中央値(最適協調順列)を求める問題ともとらえることができ、その見地を用いたアルゴリズムの提案も行う。 |
A-005 |
整数符号化の復号速度に関する研究
○喜田 拓也(北海学園大学)
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A-005整数符号化の復号速度に関する研究
○喜田 拓也(北海学園大学)
整数の符号化とは、整数の並びを一意復号可能な符号化によって短いビット列に変換することである。本研究では、既存の各種符号化について、特に復号速度の観点から議論し、評価を行う。 |
A-006 |
ゼロサプレス型二分決定グラフを用いた集合分割の族の表現とその演算アルゴリズムの評価
◎奥田 諒平・川原 純・湊 真一(京都大学)
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A-006ゼロサプレス型二分決定グラフを用いた集合分割の族の表現とその演算アルゴリズムの評価
◎奥田 諒平・川原 純・湊 真一(京都大学)
集合分割とは台集合をいくつかの空でない部分集合に分ける分け方のことであり、集合分割の族のサイズは台集合のサイズに対して指数的に増加する。ゼロサプレス型二分決定グラフ(ZDD)と呼ばれる有向非巡回グラフのデータ構造を用いて集合分割の族をコンパクトに表現する既存手法として、分割グループの番号を添字として表現する手法と台グラフ上の辺部分集合で集合分割を表現する手法が存在する。本研究では、集合分割での細分の関係で定義される半順序を条件として集合分割の族を抽出するZDD上の集合演算をいくつか提案する。それらの集合演算を既存手法の両者へ実装し、それらの性能について計算機実験による評価を行った。 |
アルゴリズム(AL) |
9月4日(水) 15:30-17:30 3a会場
座長 喜田 拓也(北海学園大学) |
A-007 |
内部3連結グラフの外6角格子凸描画の面積の改良
村上 論・○三浦 一之(福島大学)
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A-007内部3連結グラフの外6角格子凸描画の面積の改良
村上 論・○三浦 一之(福島大学)
平面グラフGの凸描画においては,全ての辺は交差しない直線分で描かれ,全ての面は凸多角形で描かれる.Gの凸描画で,各点が整数座標を持ち,外面がk角形であるものを外k角格子凸描画という.nをGの点数としよう.Gの3連結成分分解木T(G)の葉の数が3枚以下ならば,Gは大きさn×nの整数格子内に外3角格子凸描画できる.また,T(G)の葉の数がちょうど4枚ならば大きさ2n×2nの整数格子内に外4角格子凸描画でき,T(G)の葉の数がちょうど5枚ならば大きさ10n×5nの整数格子内に外5角格子凸描画できる.更に,T(G)の葉の数がちょうど6枚ならば大きさ6n×n2の整数格子内に外6角格子凸描画できる. 本論文では,T(G)の葉が6枚のとき,内部3連結グラフGは6n×9nの大きさの整数格子内に外6角格子凸描画できることを証明すると共に,そのような描画を求める線形時間アルゴリズムを与える. |
A-008 |
シフトスケジューリング問題に対する,日付けに関する制約条件を考慮したdisruption and repair法の拡張
○鈴木 絢香・山口 大輔・大槻 知史(東芝)
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A-008シフトスケジューリング問題に対する,日付けに関する制約条件を考慮したdisruption and repair法の拡張
○鈴木 絢香・山口 大輔・大槻 知史(東芝)
シフトスケジューリング問題の解法であるdisruption and repair法を発展させたヒューリスティック解法を提案する.disruption and repair法はシフト計画のうち一部のスタッフのみを選択して再計画を繰り返す大規模近傍探索法で,本提案ではスタッフ選択の基準として各スタッフに関する制約違反数に加え,各日づけに関する制約違反の改善度を各スタッフに紐づいた値として定義し用いる方法を提案する.また初期解の生成方法として,heuristic ordering法に加え,各日づけに関する制約違反が改善するシフトに変換する方法を提案する.ベンチマーク問題で評価を行った結果,disruption and repair法に比べて5%から65%ほど評価値が改善した. |
A-009 |
部分ラテン方陣の特徴と秘密情報の漏洩
◎八木 康裕・野澤 友希・沢瀬 光・足立 智子(静岡理工科大学)
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A-009部分ラテン方陣の特徴と秘密情報の漏洩
◎八木 康裕・野澤 友希・沢瀬 光・足立 智子(静岡理工科大学)
位数nのラテン方陣とは、大きさn×nの方陣に、どの行、どの列にもシンボルが1回ずつ出現する方陣のことである。部分ラテン方陣とは、ラテン方陣のいくつかのセルからシンボルを消したものである。つまり、部分ラテン方陣はシンボル有セル(ヒント)からラテン方陣(解)を求めるパズルである。Cooper等(1994)はラテン方陣を秘密情報とする秘密分散法を提案し、足立・西川・中村(2024)はその部分的漏洩に関する考察を与えた。本発表では、与えられたヒント数から一意にシンボルが定まるセルの個数を求め、位数nの違いにより一意に定まるセルの個数がどのように変化していくのかを調べる。 |
A-010 |
行列を用いたラテン超方格と直交配列の探索
◎野澤 友希・足立 智子(静岡理工科大学)
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A-010行列を用いたラテン超方格と直交配列の探索
◎野澤 友希・足立 智子(静岡理工科大学)
位数qのラテン方格とは、大きさq×qの正方形にどの行・どの列でもすべて異なるようにq個のシンボルを配置したものである。これを高次元にしたものが、ラテン超方格である。ラテン超方格は直交配列と関係がある。Ethier and Mullen(2012)は、GF(q)上のd変数の1次多項式t本から、d次元のラテン超方格を構成する方法を提案した。そこで本稿では、Ethier and Mullenの手法をもとに、行列の階数を計算し、行数を増やしていくことで、ラテン超方格と直交配列を探索する。初期行列を複数用意し、探索結果、実行時間、処理回数を比較する。 |
A-011 |
線形回数の所属性質問と1つの正例による無順序木パターン言語族に対する質問学習アルゴリズム
◎石灘 洸樹・正代 隆義(福岡工業大学)・松本 哲志(東海大学)・内田 智之(広島市立大学)
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A-011線形回数の所属性質問と1つの正例による無順序木パターン言語族に対する質問学習アルゴリズム
◎石灘 洸樹・正代 隆義(福岡工業大学)・松本 哲志(東海大学)・内田 智之(広島市立大学)
計算論的学習理論において,質問学習モデルは質問を用いた学習の数学的モデルであり,データベースから特徴的なパターンを抽出するデータマイニングのモデルとみなすことができる.この質問学習モデルにおいて,互いに異なる変数ラベルを持つ無順序木パターン言語(単に無順序木パターン言語と呼ぶ)のクラスは,1つの正例とその頂点数の多項式回数の所属性質問を用いて質問学習可能であることが知られている.本稿では,1つの正例とその頂点数の線形回数の所属性質問を用いて無順序木パターン言語のクラスを同定する質問学習アルゴリズムを与える.さらに,提案アルゴリズムを実装し,人工的に生成した無順序木データに対して,所属性質問が小さな係数の線形回数であることを確認したので,その結果を報告する. |
A-012 |
クラスタを用いた学習型インデックスにおけるデータ更新処理の改善
◎田 佳良・山崎 憲一(芝浦工業大学)
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A-012クラスタを用いた学習型インデックスにおけるデータ更新処理の改善
◎田 佳良・山崎 憲一(芝浦工業大学)
学習型インデックスは、データ分布を学習することで、データアクセスの場所を予測することができ、クエリの高速化とメモリ使用量の削減を両立することができる。従来のB-treeインデックスを置き換えるデータ構造として期待されているが、インデックスの更新に手間が掛かるという問題がある。この問題を解決するため、データセットをクラスタに分割し、データ挿入時には該当クラスタだけを再学習することでデータ挿入の速度を向上させる研究がある。本研究では、隣のクラスタと統合あるいは分割することで、クラスタの大きさの偏りを防ぐ方法を提案する。 |
数理モデル化と問題解決(1) |
9月5日(木) 9:30-12:00 4a会場
座長 高野 祐一(筑波大学) |
A-013 |
フリーアドレスオフィスにおける安定マッチングを用いた座席割当モデルの開発
◎穗谷野 史一・石垣 綾(東京理科大学)
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A-013フリーアドレスオフィスにおける安定マッチングを用いた座席割当モデルの開発
◎穗谷野 史一・石垣 綾(東京理科大学)
フリーアドレスオフィスは,ワーカーの自主性を促進することによるワークエンゲージメントの向上と,他部署との交流によるイノベーション機会の増加に効果的であることが示されている.そこで,ワーカーの希望を認めつつ席を固定化しないような座席割り当てを研修医配属問題」を用いて解決する.しかしこの問題において,ワーカーの要望を十分に反映した選好と,解決モデルが提案されていない.本研究では,対立する選好を持つ両者の利害を一致させる安定マッチングモデルを考案し,提案する. |
A-014 |
交通シミュレータを用いた信号制御が与える都市交通への影響の検証
◎池田 知也(兵庫県立大学)・井上 寛康(兵庫県立大学/理化学研究所計算科学研究センター)
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A-014交通シミュレータを用いた信号制御が与える都市交通への影響の検証
◎池田 知也(兵庫県立大学)・井上 寛康(兵庫県立大学/理化学研究所計算科学研究センター)
自動車交通において、交通流によって誘発される渋滞は社会問題の1つである。交通流のボトルネックに交差点があり、その要因の1つに信号がある。過去の取組みでは、交差点や特定のエリアにおいて渋滞予測・信号制御シミュレーションを行い、信号設定を最適化することで移動時間の改善が確認されたが、都市規模での検証は進んでいない。本研究では、信号制御が与える都市交通への影響の検証を目的とし、都市規模でのシミュレーションにより評価を行う。その際、指定された交通需要に対して特定の道路網での挙動を観察できる交通シミュレータ SUMOを用い、移動時間の観点から、渋滞箇所の信号制御の変更が都市交通に与える影響を検証する。 |
A-015 |
拡張被覆木CRTsに基づく非有界ペトリネットのサイクリック性の部分検知
◎太田 真生・和﨑 克己(信州大学)
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A-015拡張被覆木CRTsに基づく非有界ペトリネットのサイクリック性の部分検知
◎太田 真生・和﨑 克己(信州大学)
本研究では、非有界ペトリネットにおける拡張被覆木(Cyclic CRTs,Lu,et.al. 2019)による表現方法の拡張とデッドロック状態の抽象表現の提案を目的としている。現在、非有界ペトリネットの木構造での表現方法としてCRTsが存在する。非有界ネットではデッドロック性の検知が困難であるが、CRTsはそれを特定の条件下で可能にする。本研究では、CRTs生成の効率化およびデッドロックに至るパターンの探索を行うため,被覆木を成長させる際にプレース毎の増減が一定となるような、ある種のサイクリック性のある部分の検知を試みる。また、デッドロック状態に至る、初期状態からのトランジション発火系列による抽象表現を提案する。 |
A-016 |
評価空間を用いた近似的な完全選好を推定するアルゴリズムー大学における研究室配属問題への適用ー
◎石上 諒・岡田 勇・篠宮 紀彦(創価大学)
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A-016評価空間を用いた近似的な完全選好を推定するアルゴリズムー大学における研究室配属問題への適用ー
◎石上 諒・岡田 勇・篠宮 紀彦(創価大学)
大学の学部における研究室配属において大きな問題となるのは、教員数が多すぎるなどの原因によって、不完全選好でのマッチングで局所的な最適解に陥り、結果として満足度が低くなることである。そこで本研究では、学生の不完全選好から、近似的な完全選好リストを推定し、完全マッチングアルゴリズムを適用できる手法を提案する。具体的には、評価空間上に教員を配置し、学生の選好ベクトルを推定することで、そこからの距離に基づき全ての教員の順位を求める。その際、組合せ爆発を抑え込み、現実的な時間スケールで問題を解けるようアルゴリズムを工夫する。発表で詳細な結果を報告する。 |
A-017 |
多目的最適化アルゴリズムNSGA-IIにおける指向性を持つ並列分散処理方式
◎小林 良輔・佐藤 未来子(東海大学)・佐藤 裕二(法政大学)
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A-017多目的最適化アルゴリズムNSGA-IIにおける指向性を持つ並列分散処理方式
◎小林 良輔・佐藤 未来子(東海大学)・佐藤 裕二(法政大学)
近年では,新幹線の先端形状やジェット旅客機の翼といった形状設計で多目的最適化アルゴリズムを適用する事例がある.このような事例では多数の制約や複雑な目的関数を持つ問題が多く,有用な解を求めるために解候補となる個体を多く必要とし,最適化に膨大な時間がかかる.本研究では,既存の多目的最適化アルゴリズムNSGA-IIに着目し,並列高速化を図りながら少ない個体数で解探索精度を向上させるための指向性並列分散処理方式を提案する.本方式では目的空間上の解分布に応じた指向性を一定世代ごとに算出し直しながらNSGA-IIで並列探索する.実問題系ベンチマーク問題や解分布の密集度に偏りを有するベンチマーク問題で提案方式が有効であることを示す. |
A-018 |
分散相互排除アルゴリズムにおける冗長化管理プロセスを用いた適応型フェイルオーバー
◎橋爪 由道・和﨑 克己(信州大学)
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A-018分散相互排除アルゴリズムにおける冗長化管理プロセスを用いた適応型フェイルオーバー
◎橋爪 由道・和﨑 克己(信州大学)
ネットワークに新たなプロトコルを導入した時,それに誤りがあった場合,修正に要するコストは多大なものになり得る.本研究は管理プロセスを冗長化した分散相互排除アルゴリズムを形式的仕様記述言語LNTでモデル化し,CADP toolboxにより検証することで一定の条件下での耐故障性を示すことを目的とする.利用権を制御する管理プロセス群を二次元コータリーとして構成し,管理プロセスが停止故障した際に必要なフェイルオーバー手法の提案を行う.故障したプロセスのコータリー上の位置に応じ,代替プロセスの選定とクオーラムの再構築を行うことで故障プロセスが増えた場合でも出来るだけ多くのクオーラム数が取れるようにする. |
A-019 |
神経細胞の膜電位の同期シミュレーション
◎桑野 亘・伊藤 利明(同志社大学)
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A-019神経細胞の膜電位の同期シミュレーション
◎桑野 亘・伊藤 利明(同志社大学)
数理モデルを用いた神経細胞の同期現象の動態シミュレーションが近年研究が進められている.まだ解明されていない病気に対する原因の解明,治療法の提案が期待できる.本研究では,膜電位モデルを用いた神経細胞の同期現象のシミュレーションにおけるモデルの改良より再現性を高めることを目指した.本研究の結果として,パラメータの変更により,先行研究では得られなかった周波数帯の同期現象が再現できた.また,神経細胞の発火形状の変化より,新たな周波数帯の再現が可能となった.本研究の膜電位モデルによる同期シミュレーションは再現性,実用性が高く,脳波の再現の幅も広いことがわかった.今後の研究では,さらなる研究のスケールアップより,異常脳波や情報処理中の発火サイクルの解明に向けて,発展したシミュレータの作成を目指す. |
数理モデル化と問題解決(2) |
9月6日(金) 9:30-12:00 6a会場
座長 和﨑 克己(信州大学) |
A-022 |
不完全情報下における長期・大規模プロジェクトの計画管理方法
○笠原 孝保・関 洋・上野 克宣(日立製作所)・吉村 祐哉(日立GEニュークリア・エナジー)・長井 隆浩(日立製作所)
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A-022不完全情報下における長期・大規模プロジェクトの計画管理方法
○笠原 孝保・関 洋・上野 克宣(日立製作所)・吉村 祐哉(日立GEニュークリア・エナジー)・長井 隆浩(日立製作所)
計画問題を数理最適化によって解く場合、入口の定式化のところで、現実とのすり合わせに苦労することが多い。例えば、どんな計画が良い計画であるかが不明確であるために目的関数を決められない場合がある。また、現場の状況の把握が不十分で制約条件の設定が不完全な場合もある。さらに、計画の進捗にしたがって、環境が変わるため計画に用いる定数が変わっていく場合もある。本研究では、このような不完全情報下における長期大規模プロジェクトの計画管理方法のひとつとして、多様な解を生成する手法の実現性を検討した。 |
A-023 |
社内セミナーにおける講師-受講者間相互作用分析:Hawkes過程を用いたリアクション時系列のモデリング
◎野々村 真誉・磯田 祐世・山本 佑樹(UACJ)
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A-023社内セミナーにおける講師-受講者間相互作用分析:Hawkes過程を用いたリアクション時系列のモデリング
◎野々村 真誉・磯田 祐世・山本 佑樹(UACJ)
確率過程の1つであるHawkes過程を用いて、不確実性の高い人間を含む系に対する行動変容技術の効果を定量的に評価する手法を検討した。多人数に対する社内教育での講師/受講者間のコミュニケーション活性化のため、受講者のリアクションを収集するWebアプリケーションの導入を行ったが、アプリケーションの利用率が低いという課題があり、当該課題克服のために行動変容技術の適用を行った。適用した行動変容技術の効果を、アンケートなど主観に依り易い手法ではなく、より客観的・定量的な手法で評価するため、アプリで収集したデータをHawkes過程によってモデリングすることで行動変容技術の効果を定量的に検証した。 |
A-024 |
ベイズモデルに基づく設備総合効率の低下要因の定量評価
◎正力 一樹・沖本 純幸・島崎 悠太・嶺岸 瞳(パナソニック インダストリー)
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A-024ベイズモデルに基づく設備総合効率の低下要因の定量評価
◎正力 一樹・沖本 純幸・島崎 悠太・嶺岸 瞳(パナソニック インダストリー)
製造現場の重要な指標のひとつに設備総合効率があり、生産性を最大化するためには、この低下をいち早く検知し対応する必要がある。そのため、ベイズ推定等による設備異常検知手法が提案されているが、従来手法では、その低下原因までは推定できず、現場対応が遅れるという課題があった。これに対し我々は、良品1つあたりの製造時間であるタクトタイムを用いて設備総合効率を表現し、これを「停止ロス」、「性能ロス」、「不良ロス」の3つに分解した階層ベイズによるモデルを考案した。これにより、効率低下だけでなく、いずれの要因が効率低下に影響したかを定量的に評価できるようになり、現場でのリアルタイム対応が可能となった。 |
A-025 |
最適モデル多分木による価格需要曲線の推定
◎伊熊 大貴・板山 咲穂・上原 祐輝・菊池 明飛・武井 柊悟・竹内 崇貴・深谷 悠人・柳 智也・池田 春之介・高野 祐一・守屋 恵瑠萌・椎名 萌(筑波大学)
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A-025最適モデル多分木による価格需要曲線の推定
◎伊熊 大貴・板山 咲穂・上原 祐輝・菊池 明飛・武井 柊悟・竹内 崇貴・深谷 悠人・柳 智也・池田 春之介・高野 祐一・守屋 恵瑠萌・椎名 萌(筑波大学)
商品の価格によって需要は変化するが,その変化は商品ごとに大きく異なる.この価格と需要の関係性を理解することはさまざまな主体にとって有益である.本研究では,最適モデル多分木を用いて価格需要曲線を推定する.この手法は解釈性に優れており,混合整数最適化問題を求解することで最適な多分木を導出できるが,大規模な問題に対しては計算時間が増加してしまう.そこで本研究では,最適性を失うことなく問題規模を縮小し,計算を高速化する.飲料の販売履歴を用いた数値実験では,他の手法より解釈性を高めつつ予測精度を向上させることに成功した. |
A-026 |
環境騒音調査の騒音レベルデータを対象としたオートエンコーダを用いた異常音判別
◎荒川 由人・荒川 永人・大谷 紀子(東京都市大学)
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A-026環境騒音調査の騒音レベルデータを対象としたオートエンコーダを用いた異常音判別
◎荒川 由人・荒川 永人・大谷 紀子(東京都市大学)
環境基本法に基づく環境基準は,人の健康の保護に資する上で維持することが望ましい環境上の条件を定めたものである.騒音に係る環境基準の評価対象となる騒音は,道路交通等に起因する騒音であり,評価対象外の騒音は異常音として騒音レベルデータから除外する必要がある.異常音除外作業は作業員にとって大きな負担となっている.異常音除外作業における作業員の負担を軽減することを目的として,K近傍法を用いた異常音判別手法が提案されているが,滅多に観測されない正常音に対する異常度が高いという問題がある.本問題に対処するため,本研究ではオートエンコーダを用いた異常音判別手法を提案する. |
A-027 |
悪質データに対して頑強なデータコラボレーション解析
◎矢中 祥吾・高野 祐一(筑波大学)
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A-027悪質データに対して頑強なデータコラボレーション解析
◎矢中 祥吾・高野 祐一(筑波大学)
データが複数の機関に分散した状況の解析手法として,データコラボレーション(DC:Data Collaboration)解析が存在する.DC解析では各機関が保有する元データを機密情報が保護された状態で共有し,それらを統合して解析する.しかし,参画機関が悪質なデータを共有した場合には,DC解析の解析精度は低下してしまう.本研究では,各機関のデータに対する予測精度から,正常データと悪質データを共有する機関を分離し,正常と判定された機関のデータのみを解析する手法を提案する.数値実験において,提案手法は悪質データの共有による解析精度の低下を防止し,正常な機関のみが参画した場合のDC解析と同等の解析精度を達成した. |
A-028 |
高階マルコフ性のシステムに対する新たなデータ同化手法の提案
◎齋藤 元滋・西村 友洋・上野 磯生・横谷 暢斗・北原 亮・森 航哉・吉田 司(日本電信電話)
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A-028高階マルコフ性のシステムに対する新たなデータ同化手法の提案
◎齋藤 元滋・西村 友洋・上野 磯生・横谷 暢斗・北原 亮・森 航哉・吉田 司(日本電信電話)
デジタルツインを実現する手法として,予測誤差と観測誤差を考慮してシミュレーション結果と観測データを同化させるデータ同化が注目されている. しかし, 既存手法はシステムのマルコフ性を仮定しており, 利用できるシステムは限定されている. 我々はデータ同化の適応領域を人の動き等, 高階マルコフ性に従うシステムまで拡大させることを目指している。 そこで本研究では、既存のデータ同化とは異なり, 事後分布の過去の履歴を用いて事前分布を計算する手法を提案する. 本稿では, 道路ネットワーク上の人の移動のシミュレータを利用し, 提案手法が 1 階のマルコフ性を仮定したパーティクルフィルタよりも予測精度が高くなることを確認する. |
数理モデル化と問題解決(3) |
9月6日(金) 13:10-15:40 7a会場
座長 石垣 綾(東京理科大学) |
A-029 |
自動車車体塗装における様々な制約を考慮した複数ロボットアームの経路設計
◎永井 裕也(鹿児島大学)・中村 博光・新町 成人・東園 雄太(トヨタ車体研究所)・小野 智司(鹿児島大学)
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A-029自動車車体塗装における様々な制約を考慮した複数ロボットアームの経路設計
◎永井 裕也(鹿児島大学)・中村 博光・新町 成人・東園 雄太(トヨタ車体研究所)・小野 智司(鹿児島大学)
自動車車体の塗装を行う複数のロボットアームの経路設計は,技術者が様々な制約条件を考慮して行っている.この作業は多くの時間を要するため,自動化や設計時間の短縮が求められている.溶接作業などを対象とした経路設計手法が考案されているが,自動車車体塗装の経路設計を行う際は,塗装工程特有の制約条件を考慮する必要があるため,これらの手法を直接応用することが困難である.本研究は,塗装経路設計を配送計画問題の類似問題と捉え,塗装工程に特有の制約条件を追加した組合せ最適化問題として定式化を行い,進化計算を用いた解法を提案する.提案手法を用いて車体の両側を塗装する3次元経路を設計し,有効性を検証した. |
A-030 |
地域単位の複数避難経路を想定した避難計画モデル
◎磯貝 稜空・武藤 敦子・島 孔介・森山 甲一(名古屋工業大学)・松井 藤五郎(中部大学)・犬塚 信博(名古屋工業大学)
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A-030地域単位の複数避難経路を想定した避難計画モデル
◎磯貝 稜空・武藤 敦子・島 孔介・森山 甲一(名古屋工業大学)・松井 藤五郎(中部大学)・犬塚 信博(名古屋工業大学)
近年日本各地において地震などの大規模災害が多く発生している.災害発生時の避難所はどこであり,安全な避難経路はどの経路であるかを事前に確認することが重要となっている.山本らは滞在人数の日内変動と移動経路での滞留を考慮した避難所の割り当て手法を提案した.しかし,本来であれば一つの地域に対して複数の避難経路が想定されるが,一つの地域に対して一つの方向の避難経路しか提示されないという問題点が存在した.そこで本研究では地域ごとに複数方向の避難経路の提示が可能である避難計画モデルの提案をする.実環境を用いたシミュレーション実験を行い,先行モデルとの比較を行うことにより提案モデルの有効性を確認した. |
A-031 |
日本法人が持つ技術の複雑性
◎辛嶋 凜太郎(兵庫県立大学)・井上 寛康(兵庫県立大学/理化学研究所計算科学研究センター)
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A-031日本法人が持つ技術の複雑性
◎辛嶋 凜太郎(兵庫県立大学)・井上 寛康(兵庫県立大学/理化学研究所計算科学研究センター)
技術の評価に質を重視する考えが広まる中、本研究では技術複雑性指標(TCI)を応用して日本国内の法人が持つ技術の複雑さを定量化することで評価した。1981年度から2010年度に出願された登録特許データをもとに、法人がある技術分野に特化していること示す二部グラフを構築し、その固有ベクトルであるTCIを分析した。その結果、医薬品や食品化学分野の技術に高いTCIを示す傾向がみられた。TCIによる技術の評価は歴史的背景と合致する一方で、特許数とTCIの間に明確な相関が見られないことからTCIが技術の量とは異なる側面を捉えていることが示唆されたものの、その有用性については検証する余地がある。 |
A-032 |
遺伝的アルゴリズムによる警察官パトロール問題の解法
◎工藤 史登・冨澤 眞樹・遠山 宏明(前橋工科大学)
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A-032遺伝的アルゴリズムによる警察官パトロール問題の解法
◎工藤 史登・冨澤 眞樹・遠山 宏明(前橋工科大学)
本研究は警察官パトロール問題を遺伝的アルゴリズムによって解くことを目的としている.警察官パトロール問題は, 道路と交差点が与えられたとき, すべての道路が一度だけ横断されるか, 目視される巡回路が存在するかどうかを判定する問題である. この問題はNP完全であり,計算機で最適解を求めることが難しい.そこで,本研究ではNP完全な問題に有効な手法である遺伝的アルゴリズムに着目した.警察官パトロール問題を実用的な時間で解くことができると巡回警備の経路選択に応用できる.本文では,警察官パトロール問題に対して遺伝的アルゴリズムを用いた結果を数値実験で示し,遺伝的アルゴリズムが適応可能であることを示す. |
A-033 |
Models and Algorithms for the Inter-Hospital Ambulance Routing Problem
◎Wickramarachchi Sudheeraka・長谷川 和樹・呉 偉(静岡大学)
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A-033Models and Algorithms for the Inter-Hospital Ambulance Routing Problem
◎Wickramarachchi Sudheeraka・長谷川 和樹・呉 偉(静岡大学)
本研究では、スリランカに固有な医療サービスにおける救急医療搬送システムを考慮し、搬送する際に医者に推奨される最小リスク時間を守りながら、できる限り多くの転院希望を実現するような病院間の患者の搬送計画を行う。まず、この問題に対して基本的な数理計画モデルを提案し、さらに機械学習を利用して実行可能領域を縮小する新たな数理計画モデルを提案する。その上で、2段階からなる新たな発見的解法を提案する。計算実験では、40人以上の患者を持つ問題例に対して、機械学習を用いたモデルは基本モデルを上回った。発見的解法は、最大96人の患者を持つ大規模な実問題例に対して30秒以内で良い解を得た。 |
A-034 |
ハブを用いた貨物車輸送の効果検証
◎福井 美岬(兵庫県立大学)・井上 寛康(兵庫県立大学/理化学研究所計算科学研究センター)
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A-034ハブを用いた貨物車輸送の効果検証
◎福井 美岬(兵庫県立大学)・井上 寛康(兵庫県立大学/理化学研究所計算科学研究センター)
物流業界の2024年問題はトラックドライバーの労働時間に上限が導入され長距離輸送が制約される。特に農産品輸送は全体の98%が貨物車で輸送されており、2024年問題による影響が大きくなる。解決策の一つとして、広域物流施設(ハブ)の設置が提案されており、研究ではハブを用いた輸送方式の効果を検証した。具体的には九州をモデルとし、異なるシナリオで実験を行うことでハブの位置の結果を考察した。実験結果からハブを活用することで輸送コストを削減できる可能性が示唆されたが、施設の収容数や設備などの要因も考慮すべきであると結論付けた。 |
A-035 |
ドローン併用配送計画問題に対する局所探索法
○井関 智也・片山 謙吾(岡山理科大学)
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A-035ドローン併用配送計画問題に対する局所探索法
○井関 智也・片山 謙吾(岡山理科大学)
ラストワンマイル物流に対する改善策の一つとして,既存のトラックのみの配送にドローンを追加することで配送効率の向上につながると期待されている.そのようなトラックとドローンの連携を想定した配送モデルとして,ドローン併用配送計画問題(VRPD)が挙げられる.VRPDに対する局所探索法の研究は限られているため,本研究ではVRPDに対する複数の近傍探索を設計し,それらを組合せて構成した局所探索法(LS)を示す.LSの探索性能を評価するために,反復局所探索法と多スタート局所探索法の枠組みのもとで性能比較を行う. |