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田川　聖治 （タガワ　キヨハル）

  • 情報学部 情報学科　教授
Last Updated :2024/04/25

コミュニケーション情報 byコメンテータガイド

  • コメント

    人工知能の一分野である進化計算について研究しています。進化計算とは環境に適応して進化する生物の仕組みを模倣したアルゴリズムの総称で、計算機による自動設計などに利用されています。

研究者情報

学位

  • 博士（工学）（神戸大学）

ホームページURL

科研費研究者番号

  • 50252789

J-Global ID

研究キーワード

  • 確率計画法   進化計算   差分進化   数理計画法   

現在の研究分野（キーワード）

    人工知能の一分野である進化計算について研究しています。進化計算とは環境に適応して進化する生物の仕組みを模倣したアルゴリズムの総称で、計算機による自動設計などに利用されています。

研究分野

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 制御、システム工学
  • 情報通信 / 数理情報学

学歴

  •         - 1991年   神戸大学   工学研究科   電気電子工学

所属学協会

  • IEEE   情報処理学会   進化計算学会   計測自動制御学会   電気学会   

研究活動情報

論文

  • Fitness Landscape Analysis of Prospect Theory-Based Portfolio Optimization Problem Using Loan
    田川聖治; 折登由希子
    62nd Annual Conference of the Society of Instrument and Control Engineers of Japan 878 - 883 2023年09月 [査読有り]
  • 田川聖治; 折登由希子
    2023 8th International Conference on Business and Industrial Research (ICBIR) 291 - 296 2023年05月 [査読有り]
  • 田川聖治
    2022 Joint 12th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 23rd International Symposium on Advanced Intelligent Systems (SCIS&ISIS) 1 - 6 2022年11月 [査読有り]
  • 田川聖治; 折登由希子
    SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration 15 1 62 - 72 2022年02月 [査読有り]
  • A Mapping-Based Convex Constraint-Handling Technique for Evolutionary Algorithms
    田川聖治
    Proceedings of the SICE Annual Conference 2021 808 - 813 2021年09月 [査読有り]
  • 融資を利用したポートフォリオ最適化問題に対する差分進化アルゴリズムの適用
    田川聖治; 折登由希子
    進化計算学会論文誌 12 2 26 - 35 2021年01月 [査読有り]
  • 田川聖治; 折登由希子
    電気学会論文誌C 140 11 1257 - 1263 2020年11月 [査読有り]
  • A Support Vector Machine-based Approach to Chance Constrained Problems using Huge Data Sets
    Kiyoharu Tagawa
    Proc. of the 52nd ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications 46 - 53 2020年10月 [査読有り]
  • 田川聖治
    Proceedings of the 5th International Conference on Complexity, Future Information Systems and Risk 15 - 24 2020年05月 [査読有り]
  • 田川聖治
    Computers 9 2 1 - 20 2020年04月 [査読有り][招待有り]
  • Chance constrained portfolio optimization using loan
    田川聖治
    The Twelfth International Conference on Information, Process, and Knowledge Management 34 - 39 2020年03月 [査読有り]
  • Data reduction via stratified sampling for chance constrained optimization with application to flood control planning
    田川 聖治
    Proc. of ICIST 2019 CCIS1078 485 - 497 2019年10月 [査読有り]
  • A big data based approach to chance constrained problems using weighted stratified sampling and differential evolution
    田川 聖治
    Proc. of the SICE Annual Conference 2019 1473 - 1478 2019年09月 [査読有り]
  • 銀行預金と銀行融資を利用した機会制約ポートフォリオ最適化問題の適応型差分進化に基づく解法
    田川 聖治
    情報処理学会論文誌，数理モデル化と応用 12 2 59 - 68 2019年07月 [査読有り]
  • 田川 聖治
    Proc. of IEEE Congress on Evolutionary Computation 2019 1557 - 1564 2019年06月 [査読有り]
  • An approach to chance constrained problems using weighted empirical distribution and differential evolution with application to flood control planning
    田川 聖治; 宮永 峻
    Electronics and Communications in Japan 120 3 45 - 55 2019年03月 [招待有り]
  • An approach to chance constrained problems using truncated Halton sequence and differential evolution with application to flood control planning
    田川聖治
    WSEAS Tans. on Systems 18 119 - 128 2019年 [査読有り]
  • Truncated Halton sequence and adaptive differential evolution to solve joint chance constrained problems with application to flood control planning
    田川 聖治
    Proc. of 2nd European Conference on Electrical Engineering and Computer Science (EECS) 438 - 444 2018年12月 [査読有り]
  • 田川 聖治; 宮永 峻
    電気学会論文誌C 138 10 1260 - 1268 2018年10月 [査読有り]
  • 田川 聖治
    Proc. of PPSN 2018, LNCS 11101 464 - 475 2018年09月 [査読有り]
  • Extension of weighted empirical distribution and group-based adaptive differential evolution for joint chance constrained problems
    田川 聖治
    Proc. of GECCO'18 Companion 223 - 224 2018年07月 [査読有り]
  • Chebyshev inequality based approach to chance constrained portfolio optimization
    田川 聖治
    International Journal of Mathematical and Computational Methods 2 66 - 71 2017年09月 [査読有り]
    ダウンロード
  • Kiyoharu Tagawa; Shun Miyanaga
    2017 IEEE Congress on Evolutionary Computation, CEC 2017 - Proceedings 97 - 104 2017年07月 [査読有り]
     
    This paper proposes a new approach to solve Chance Constrained Optimization Problems (CCOPs). The stochastic objective and constraint values in CCOP are evaluated efficiently by using an approximation of Cumulative Distribution Function (CDF) instead of the primitive Monte Carlo simulation. In order to approximate CDF from samples, a technique of the computational statistics called Empirical CDF (ECDF) is widely known. In this paper, an improved version of ECDF named Weighted Empirical CDF (W ECDF) is used. Then, for solving CCOP, a modified Differential Evolution (DE) combined with W ECDF is proposed. The results of numerical experiments show that DE with W ECDF finds a feasible solution of CCOP and outperforms DE with ECDF in the accuracy of solution.
  • Kiyoharu Tagawa; Shoichi Harada
    ELECTRONICS AND COMMUNICATIONS IN JAPAN 100 5 3 - 16 2017年05月 [査読有り]
     
    A new multiobjective optimization problem in presence of noise is formulated and called multi-noisy-hard-objective optimization problem (MNHOP). Since considering the worst case performance is important in many real-world optimization problems, each solution of MNHOP is evaluated based on the upper bounds of noisy objective functions' values predicted statistically from multiple samples. Then an Evolutionary Multiobjective Optimization Algorithm (EMOA) based on Differential Evolution is applied to MNHOP. Three sample saving techniques, namely U-cut, C-cut, and resampling, are proposed and introduced into the EMOA for allocating its computing budget only to promising solutions. Finally, the effects of those techniques are examined through numerical experiments. (C) 2017 Wiley Periodicals, Inc.
  • 田川 聖治; 藤田 翔平
    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集 2017 213 - 213 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会 2017年
  • Kiyoharu Tagawa; Shohei Fujita
    Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics) 10385 440 - 448 2017年 [査読有り]
     
    A new approach to solve Chance Constrained Optimization Problem (CCOP) without using the Monte Carlo simulation is proposed. Specifically, the prediction interval based on Chebyshev inequality is used to estimate a stochastic function value included in CCOP from a set of samples. By using the prediction interval, CCOP is transformed into Upper-bound Constrained Optimization Problem (UCOP). The feasible solution of UCOP is proved to be feasible for CCOP. In order to solve UCOP efficiently, a modified Differential Evolution (DE) combined with three sample-saving techniques is also proposed. Through the numerical experiments, the usefulness of the proposed approach is demonstrated.
  • 田川 聖治; 藤田 翔平
    情報処理学会論文誌・数理モデル化と応用 9 3 75 - 86 2016年12月 [査読有り]
     
    本論文では，最悪状況を考慮した最適化手法を提案する．まず，目的関数や制約条件に含まれる不確実な関数値を確率変数と見なし，チェビシェフの不等式から導出した関数値の予測区間の上限値を解の最悪状況の評価指標として最適化問題を定式化する．次に，「最悪状況を考慮した最適化問題」の解を効率的に探索するため，上限値の計算に必要となる標本数を削減できる3種類の技法（累積サンプリング，信頼性の緩和，U-カット）を示し，それらを組み込んだ差分進化に基づく最適化アルゴリズムを構築する．最後に，複数のテスト問題と工学設計問題を用いた数値実験により，提案手法の有効性を検証する．In this paper, a new worst-case optimization method is proposed. In the worst-case optimization problem, each of the uncertain functions' values included in an objective function and constraints is regarded as a random variable. Then, according to the Chebyshev inequality, the prediction interval of the random variable is evaluated from a number of samples and used to estimate the worst-case. Furthermore, for solving the worst-case optimization problem efficiently, an optimization algorithm based on differential evolution is presented with three sample-saving techniques, namely, the accumulative sampling, reliability relaxation, and U-cut. Finally, the usefulness of the proposed worst-case optimization method is demonstrated through the numerical experiment conducted on three test problems and two engineering design problems.
  • 田川 聖治
    Proc. of 48th ISCIE SSS'16 2017 4-5 117 - 122 システム制御情報学会ストカスティックシステムシンポジウム 2016年11月 [査読有り]
     

    This paper provides a new approach to solve a Chance Constrained Problem (CCP). The CCP is formulated via Cumulative Distribution Function (CDF). Hence, instead of the primitive Monte Carlo simulation, an approximation of CDF can be used to evaluate the solution of the CCP. In order to approximate CDF, two kinds of techniques, Empirical CDF (ECDF) and Weighted Empirical CDF (W_ECDF), are presented. Furthermore, for solving the CCP efficiently, a new Differential Evolution (DE) based optimization method combined with either ECDF or W_ECDF is proposed. The results of numerical experiments show that DE with W_ECDF outperforms DE with ECDF.

  • A statistical sensitivity analysis method using weighted empirical distribution function
    田川 聖治
    ICISIP2016 79 - 84 2016年09月 [査読有り]
  • Worst case optimization using Chebyshev inequality
    田川 聖治
    BIOMA2016 173 - 185 2016年05月 [査読有り]
  • 田川 聖治; 宮永 峻
    電気関係学会東北支部連合大会講演論文集 2016 230 - 230 電気関係学会東北支部連合大会実行委員会 2016年
  • 田川 聖治; 原田 翔一
    電気学会論文誌C 136 2 189 - 198 2016年 [査読有り]
     
    A new multi-objective optimization problem in presence of noise is formulated and called Multi-Noisy-Hardobjective Optimization Problem (MNHOP). Since considering the worst case performance is important in many realworld optimization problems, each solution of MNHOP is evaluated based on the upper bounds of noisy objective functions' values predicted statistically from multiple samples. Then an Evolutionary Multi-objective Optimization Algorithm (EMOA) based on Differential Evolution is applied to MNHOP. Three sample saving techniques, namely U-cut, C-cut, and re-sampling, are proposed and introduced into the EMOA for allocating its computing budget only to promising solutions. Finally, the effects of those techniques are examined through numerical experiments.
  • 田川 聖治
    システム制御情報 56 2 47 - 52 システム制御情報学会 2015年 [招待有り]
  • Kiyoharu Tagawa; Shoichi Harada
    Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics) 9028 616 - 628 2015年 [査読有り]
     
    This paper presents a novel computer-aided design method of Surface Acoustic Wave (SAW) filters which are widely used in the modern RF circuits of mobile communication systems. The performance of a SAW filter is specified by a number of criteria. Besides, the performance is deteriorated due to the uncertainties of physical coefficients and design parameters. In the multi-noisy-objective optimization problem of the SAW filter, the worst-case performance of a solution is considered based on the upper bounds of respective noisy-objective functions predicted statistically by multiple sampling. For finding various solutions for the problem effectively, a new evolutionary algorithm is proposed with three sample saving techniques. Finally, the influence of noise on the SAW filter is discussed through analysis of the obtained solutions.
  • Kiyoharu Tagawa; Hirokazu Takeuchi; Atsushi Kodama
    2015 IEEE CONGRESS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION (CEC) 2532 - 2539 2015年 [査読有り]
     
    This paper proposes a Golden Section Search (GSS) based adaptive Local Search (LS) for enhancing the performance of two kinds of Differential Evolutions (DEs), namely Synchronous DE and Asynchronous DE. GSS is used to find the minimum between two existing solutions. Therefore, GSS-based LS can be regarded as a Crossover-based LS (XLS). The aim of GSS is not only to improve solutions obtained by DE but also break the stagnation of search. In order to balance between DE and GSS, the frequency and the intensity of GSS are adaptively controlled. Performance comparison between GSS-based LS and an existing XLS is also presented. Furthermore, in order to make the best use of multi-core CPUs, which have been widely used even in personal computers, concurrent implementation techniques of the two DEs coupled with GSS-based LS are proposed.
  • Extended diffeential evolution algorithm for worst-case value minimization problems
    田川 聖治; 末永 大樹
    International Journal of Mathematical Models and Methods in Applied Science 8 262 - 272 2014年06月 [査読有り]
  • 田川 聖治; 武内博和
    進化計算学会論文誌 5 2 16 - 31 2014年02月 [査読有り]
  • Kiyoharu Tagawa; Shoichi Harada
    THEORY AND PRACTICE OF NATURAL COMPUTING (TPNC 2014) 8890 23 - 34 2014年 [査読有り]
     
    This paper proposes a new approach to cope with multi-objective optimization problems in presence of noise. In the first place, since considering the worst-case performance is important in many real-world optimization problems, a solution is evaluated based on the upper bounds of respective noisy objective functions predicted statistically by multiple sampling. Secondary, a rational way to decide the maximum sample size for the solution is shown. Thirdly, to allocate the computing budget of a proposed evolutionary algorithm only to promising solutions, two pruning techniques are contrived to judge hopeless solutions only by a few sampling and skip the evaluation of the upper bounds for them.
  • Kiyoharu Tagawa; Akihiro Imamura; Shoichi Harada
    2014 IEEE 15TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON COMPUTATIONAL INTELLIGENCE AND INFORMATICS (CINTI) 409 - 414 2014年 [査読有り]
     
    This paper proposes a novel computer-aided design method of Surface Acoustic Wave (SAW) duplexers which are used widely in the modern Radio Frequency (RF) circuits of various mobile communication systems. The desirable frequency response characteristics of a SAW duplexer are specified by a number of necessary conditions. Besides, the frequency response characteristics of the SAW duplexer depends on its geometrical structure. The major advantage of the proposed design method is that it provides the designer with a set of optimal solutions, or structures, instead of a single solution. Therefore, the designer can choose a solution which of them best lits the application under consideration. According to the proposed design method, the structural design of a SAW duplexer is described as a Multi-Hard-objective Optimization Problem (MHOP) in which each of multiple objective functions is restricted to be less than its upper bound. Then, in order to obtain a number of non-dominated feasible solutions for MHOP, a new evolutionary algorithm based on Differential Evolution (DE) is employed. Finally, through analysis of the non-dominated feasible solutions, or structures, obtained by the DE-based algorithm, suitable structures of the SAW duplexer are considered from various viewpoints.
  • Two-stage optimum design method for surface acoustic wave duplexers using differential evolution algorithms
    田川 聖治
    International Journal of Systems Applications, Engineering & Development 2 7 103 - 111 North Atlantic University Union 2013年07月 [査読有り]
  • Kiyoharu Tagawa; Akihiro Imamura
    GECCO'13: PROCEEDINGS OF THE 2013 GENETIC AND EVOLUTIONARY COMPUTATION CONFERENCE 671 - 678 2013年 [査読有り]
     
    This paper focus on the Many-Hard-objective Optimization Problem (MHOP) in which a lot of objectives are limited by a goal point. In order to obtain an approximation of Pareto-optimal feasible solution set for MHOP, a new algorithm called Differential Evolution for Many-Hard-objective Optimization (DEMHO) is proposed. For sorting non-dominated solutions, DEMHO uses Pairwise Exclusive Hypervolume (PEH) with a newly proposed fast calculation algorithm. Besides, for handing the infeasible solutions of MHOP, a new two-stage truncation method is employed. Through the numerical experiment and the statistical test conducted on some instances of MHOP, the performance of DEMHO is assessed. As a case study, the usefulness of DEMHO is also demonstrated on an optimum design of SAW duplexer.
  • Kiyoharu Tagawa; Kenichi Nakajima
    2013 IEEE CONGRESS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION (CEC) 852 - 859 2013年 [査読有り]
     
    A new concurrent version of a recently-developed evolutionary algorithm, namely Differential Evolution (DE), is proposed for multi-core CPUs. The proposed concurrent DE is called Island-based DE (IbDE). That is because the population of IbDE is divided into several sub-populations, or islands, in according to the distributed population model. In order to exchange information between islands, a new technique named "panmictic migration" is proposed. Furthermore, a simple but effective technique named "round trip" is employed for updating the respective islands. Through the numerical experiments and the statistical tests conducted on benchmark problems, it is shown that IbDE outperforms the canonical DE and the conventional concurrent DE based on the panmictic population model with respect to both the quality of solutions and the execution time.
  • Exploration of SAW duplexer design space by modified differential evolution
    田川 聖治
    International Conference on Mathematical and Computational Methods in Science and Engineering 79 - 84 World Scientific amd Engineering Academy and Society (WSEAS) 2012年09月 [査読有り]
  • A statistical study of concurrent differential evolution on multi-core CPUs
    田川 聖治
    Italian Workshop on Artificial Life and Evolutionary Computation Parma, Centro S. Elisabetta University 2012年02月 [査読有り]
  • Kiyoharu Tagawa
    Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics) 7673 12 - 21 2012年 [査読有り]
     
    In order to utilize multi-core CPUs more effectively, a new Concurrent Differential Evolution (CDE) is proposed. Then the proposed CDE (CDE/G) is compared with a conventional CDE (CDE/S). CDE/S uses only one population because it is based on the steady-state model. Therefore, CDE/S requires a time-consuming mutual exclusion or "lock" for every read-write access to the population. On the other hand, CDE/G is based on the generational model. By using a secondary population in addition to a primary one, CDE/G does not require any lock on the population and therefore is faster. Through the numerical experiment and the statistical test, it is demonstrated that CDE/G is superior to CDE/S in not only the run-time but also the quality of solutions. © 2012 Springer-Verlag.
  • Concurrent differential evolution for uncertain optimization problems
    田川 聖治; 石水 隆
    The Fifth International Conference on Advanced Engineering Computing and Applications in Sciences 48 - 53 International Academy, Research, and Industry Association (IARIA) 2011年11月 [査読有り]
  • Kiyaharu Tagawa; Takashi Ishimizu
    Proceedings of the International Conference on Uncertainty Reasoning and Knowledge Engineering, URKE 2011 1 1 - 4 2011年 [査読有り]
     
    Recently, multi-core processors, which have more than one Central Processing Unit (CPU), are introduced widely into personal computers. Authors have been proposed a concurrent program of Differential Evolution (DE). The concurrent program of DE, which is called Parallelized DE (PDE), can generate and evaluate multiple individuals in parallel on a multi-core processor. In this paper, two implementation arts of PDE are presented and compared through the numerical experiment and the statistical test. © 2011 IEEE.
  • Kiyoharu Tagawa; Hidehito Shimizu; Hiroyuki Nakamura
    GECCO-2011: PROCEEDINGS OF THE 13TH ANNUAL GENETIC AND EVOLUTIONARY COMPUTATION CONFERENCE 657 - 664 2011年 [査読有り]
     
    A new Multi-Objective Evolutionary Algorithm (MOEA) based on Differential Evolution (DE), i.e., Indicator-Based DE (IBDE) is proposed. IBDE employs a strategy of DE for generating a series of offspring. In order to evaluate the quality of each individual in the population, IBDE uses the exclusive hypervolume as an indicator function. A fast algorithm called Incremental Hypervolume by Slicing Objectives (IHSO) has been reported for calculating the exclusive hypervolume. However, the computational time spent by IHSO increases exponentially with the number of objectives and considered individuals. Therefore, an exclusive hypervolume approximation, in which IHSO can be also used effectively, is proposed. Furthermore, it is proven that the proposed exclusive hypervolume approximation gives an upper bound of the accurate exclusive hypervolume. The procedure of IHSO is parallelized by using the multiple threads of the Java language. By using the parallelized IHSO, not only the exclusive hypervolume but also the exclusive hypervolume approximation can be calculated concurrently on a multi-core processor. By the results of numerical experiments and statistical tests conducted on test problems, the usefulness of the proposed approach is demonstrated.
  • Takashi Ishimizu; Kiyoharu Tagawa
    Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics 15 9 1310 - 1319 2011年 [査読有り]
     
    In this paper, a new Differential Evolution (DE) that has multiple populations, or islands, is proposed. The proposed DE is called Structured Differential Evolution (StDE). In order to generate a new individual from the current population, various characteristic strategies have been proposed for DE. However, the performances of these strategies depend on the kind of the optimization problem. The proposed StDE uses different strategies in respective islands. Therefore, it can be expected that the proposed StDE is effective for a wide range of optimization problems. Although various networks topologies among islands are reported for island-based evolutionary algorithms, the most popular ones, namely the ring network and the torus network, are employed by StDE. Furthermore, in order to enhance the performance of proposed StDE, various migration policies are examined in two kinds of networks though a variety of benchmark problems.
  • 石水 隆; 田川 聖治
    International Journal of Computers and Communications 1 4 1 - 8 UNIVERSITY PRESS 2010年12月 [査読有り]
     
    本論文では種々のネットワークに対する構造差分進化計算(Structued Differential Evolution, StDE)を提案する。
    逐次進化計算(Sequential Differential Evolution, SqDE)は近年提案された進化計算(Evolutionary algorithm, EA)であり、SqDEは最適化問題を効率良く解く事ができる。
    本論文で提案するStDEはSqDEを並列化したものである。
    ベンチマーク問題に対する最適化問題において、ネットワークを用いたStDEはSqDEよりも解を高速に求めることができる。(英文)
  • Kiyoharu Tagawa; Yukinori Sasaki; Hiroyuki Nakamura
    SIMULATED EVOLUTION AND LEARNING 6457 466 - + 2010年 [査読有り]
     
    Three Multi-Objective Differential Evolutions (MODEs) that differ in their selection schemes are applied to a real-world application, i.e., the multi-objective optimum design of the balanced Surface Acoustic Wave (SAW) filter used in cellular phones. In order to verify the optimality of the Pareto-optimal solutions obtained by the best MODE, those solutions are also compared with the solutions obtained by the weighted sum method. Besides, from the Principal Component Analysis (PGA) of the Pareto-optimal solutions, an obvious relationship between the objective function space and the design parameter space is disclosed.
  • Kiyoharu Tagawa; Takashi Ishimizu
    IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON SYSTEMS, MAN AND CYBERNETICS (SMC 2010) 3493 - 3500 2010年 [査読有り]
     
    Many of the conventional Differential Evolutions (DEs) have employed the discrete generation model that uses two populations, namely, old one and new one. Recently, a new DE based on the continuous generation model is proposed. In the continuous generation model, only one population is used. The new DE is sometimes called Sequential DE (SDE). Besides better convergence, SDE has some advantages. For instance, it becomes easy to introduce various survival selections into SDE. Therefore, four survival selections depending on the distance between two individuals are presented for SDE. Furthermore, in order to compare the effects of the distance dependent survival selections on SDE, not only the numerical experiment but also the statistical test is conducted on various benchmark problems.
  • Concurrent differential evolution based on MapReduce
    田川 聖治; 石水 隆
    International Journal of Computers 4 4 161 - 168 NUMA 2010年 [査読有り]
     
    進化計算の一種であるDEをMapReduceの概念に基づき並行プリグラムに拡張したCDEを考案し，マルチコア・プロセッサにおいて速度向上率を評価した．（英文）
  • 時間オートマトンによるフェースディスプレイの上位設計と形式的検証
    田川 聖治; 高橋佑輔; 加藤 暢
    情報処理学会論文誌：数理モデル化と応用 3 3 44 - 53 情報処理学会 2010年 [査読有り]
     
    表情アニメーションを時間オートマトンを用いてモデル化し，その安全性や活性などを時相理論に基づき検証した．
  • Kiyoharu Tagawa; Takashi Ishimizu
    NEW ASPECTS OF SYSTEMS THEORY AND SCIENTIFIC COMPUTATION 65 - + 2010年 [査読有り]
     
    Recently, general-purpose multi-core processors have been introduced widely into personal computers. In order to utilize the additional cores to execute costly application programs such as Evolutionary Algorithms (EAs), concurrent implementations of them are demanded. Even though EAs including various Differential Evolutions (DEs) are naturally prone to parallelism, Sequential DE (SDE) is especially suited for concurrent programming. Therefore, a concurrent implementation of SDE, which is based on the map and reduce framework, is proposed. Through the numerical experiment, the speedup of SDE due to the use of multiple cores is demonstrated. Furthermore, it is shown that the concurrent programming of SDE is efficient, simple, portable and scalable.
  • Kiyoharu Tagawa; Hiroshige Takada
    RECENT ADVANCES AND APPLICATIONS OF COMPUTER ENGINEERING 52 - + 2010年 [査読有り]
     
    Many of the conventional Differential Evolutions (DEs) have employed the discrete generation model that uses two populations, namely, old one and new one. Recently, a new DE based on the continuous generation model is proposed. The new DE is sometimes called Sequential DE (SDE). In the continuous generation model, only one population is used. In this paper, besides SDE, two types of extended SDEs are presented. The first one is called Transversal Differential Evolution (TDE). The second one is called Dispersive Differential Evolution (DDE). In both extended SDEs, more than one trial vectors are generated from a target vector. Then each of the trial vectors is compared with the target vector. However, the place that makes a set of the trial vectors is different in TDE and DDE. In order to evaluate the performances of the three new DEs, namely, SDE, TDE and DDE, not only the numerical experiment but also the statistical test is conducted on various benchmark problems.
  • 田川 聖治
    電気学会論文誌C 130 5 7 - 789 電気学会 2010年 [査読有り]
     
    進化計算の一種であるDEに対して，個体間のユークリッド距離を利用した生存選択を考案し，対象とする問題によっては，既存の生存選択よりも優れた解が得られることを示した．
  • Takashi Ishimizu; Kiyoharu Tagawa
    Proceedings - 2010 2nd World Congress on Nature and Biologically Inspired Computing, NaBIC 2010 591 - 596 2010年 [査読有り]
     
    In this paper, a Structured Differential Evolution (StDE) that has multiple populations, or islands, is proposed. Since various characteristic strategies have been contrived for DE, the proposed StDE uses different strategies in respective islands. This technique is called mixed strategies. Therefore, it can be expected that the proposed StDE is effective for a wide range of optimization problems. Although various networks among islands are reported for island-based evolutionary algorithms, the most common one, namely the ring network is employed by StDE. However, in order to enhance the performance of proposed StDE, various migration policies are examined in the ring network though a variety of benchmark problems. © 2010 IEEE.
  • Takashi Ishimizu; Kiyoharu Tagawa
    SELECTED TOPICS IN APPLIED COMPUTER SCIENCE 321 - 326 2010年 [査読有り]
     
    A structured implementation of Differential Evolution (DE), which can be executed in parallel by using various processor networks, is presented in this paper. Even though Evolutionary Algorithms (EAs) including DE have a parallel and distributed nature intrinsically, Sequential DE (SqDE) is especially suited for the structured implementation of DE. Therefore, the proposed Structured DE (StDE) is based on SqDE. Through the numerical experiment conducted on a variety of benchmark problems, the performances of StDE realized on some different network topologies are compared with the conventional SqDE that uses no processor network. As a result, it is shown that the number of generations spent by StDE to find optimal solutions is smaller than the number of them spent by the above SqDE in many benchmark problems. Therefore, the optimal solutions of almost of the benchmark problems are found more efficiently by using the proposed StDE realized on the processor network.
  • 田川 聖治; 佐々木 幸紀; 中村 弘幸
    電気学会論文誌. C, 電子・情報・システム部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. C, A publication of Electronics, Information and System Society 130 7 20 - 1246 The Institute of Electrical Engineers of Japan 2010年 [査読有り]
     
    The structural design of Surface Acoustic Wave (SAW) filters is formulated as a constrained multi-objective optimization problem. Then three Evolutionary Multi-criterion Optimization (EMO) algorithms based on Differential Evolution (DE), namely, Multi-Objective DE (MODE), Non-dominated Sorting DE (NSDE), and Generalized DE 3 (GDE3), are applied to the three- and two-objective optimization problems of a balanced SAW filter. In order to compare the performances of the above EMO algorithms, several criteria including hypervolume are evaluated. As a result, it is shown that the performance of the EMO algorithm depends on the number of objective functions. Besides, in order to clarify the tradeoff relationship among the objective functions of the three-objective optimization problem, Principal Component Analysis (PCA) is employed.
  • Kiyoharu Tagawa
    ISADS 2009: 2009 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON AUTONOMOUS DECENTRALIZED SYSTEMS, PROCEEDINGS 423 - 428 2009年 [査読有り]
     
    This paper presents several survival selection methods for a new Differentiation Evolution (DE) based on the continuous generation model. The standard DE employs the discrete generation model in which the current-generation population is replaced by the next-generation population at a time. On the other hand, only one population is used in the continuous generation model. Because a newborn excellent individual is added to the population and can be used immediately to generate offspring, it can be expected that the new DE based on the continuous generation model converges faster than the standard DE. Furthermore, it becomes easy to introduce various survival selection methods into the new DE. Therefore, five survival selection methods are contrived for the new DE. Finally, the effects of those survival selection methods are studied by using the analysis of variance (ANOVA).
  • 連続世代モデルに基づく微分進化法の分散分析による比較研究
    田川 聖治
    情報処理学会論文誌：数理モデル化と応用 2 3 1 - 13 情報処理学会 2009年 [査読有り]
     
    世代モデル，生存選択，複製選択，集団サイズの差異が，微分進化法の性能に及ぼす影響を分散分析を用いて解析した．
  • Kiyoharu Tagawa
    2009 IEEE CONGRESS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION, VOLS 1-5 2614 - 2621 2009年 [査読有り]
     
    Differentiation Evolution (DE) is an Evolutionary Algorithm (EA) for solving function optimization problems. In order to renew the population in EA, there are two generation models. The first one is "discrete generation model", and the second one is "continuous generation model". Conventional DEs have been based on the discrete generation model in which the current generation's population is replaced by the next generation's population at a time. In this paper, a novel DE based on the continuous generation model is described. Because a newborn excellent individual is added to an only population and can be used immediately to generate offspring in the continuous generation model, it can be expected that the novel DE converges faster than the conventional ones. Furthermore, by employing the continuous generation model, it becomes easy to introduce various survival selection methods into DE. Therefore, three survival selection methods are contrived for the novel DE based on the continuous generation model. Finally, the effects of the generation model, the survival selection method, the reproduction selection method, the population size and their interactions on the performance of DE are evaluated statistically by using the analysis of variance (ANOVA).
  • Kiyoharu Tagawa
    AIC '09: PROCEEDINGS OF THE 9TH WSEAS INTERNATIONAL CONFERENCE ON APPLIED INFORMATICS AND COMMUNICATIONS 88 - + 2009年 [査読有り]
     
    The frequency response characteristics of the balanced Surface Acoustic Wave (SAW) filters are governed primarily by their geometrical structures. Therefore, in order to realize desirable frequency response characteristics, the structural design of the balanced SAW filter is formulated as a constrained multi-objective optimization problem. Then a recent Evolutionary Multi-objective Optimization (EMO) method, which is called Generalized Differential Evolution 3 (GED3), is applied to the multi-objective optimization problem. Furthermore, in order to clarify the tradeoff relationship among the objective functions of the multi-objective optimization problem, Principal Component Analysis (PCA) is used to assess the set of the non-dominated solutions obtained by GDE3.
  • Multi-objective optimum design of balanced SAW filters using generalized differential evolution
    田川 聖治
    WSEAS Transactions on Systems 8 8 923 - 932 WSEAS 2009年 [査読有り]
     
    平衡型弾性表面波フィルタの構造設計を多目的最適化問題として定式化するとともに，そのパレート最適解集合を進化計算によって求めた．（英文）
  • Kiyoharu Tagawa
    2008 IEEE CONGRESS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION, VOLS 1-8 299 - 304 2008年 [査読有り]
     
    Balanced Surface Acoustic Wave (SAW) filters play a key role in the modern Radio Frequency (RF) circuits of cellular phones. The frequency response characteristics of balanced SAW filters depend on their geometrical structures. Therefore, in order to find desirable balanced SAW filters' structures, the design of them is formulated as an optimization problem. Then two types of Evolutionary Algorithms (EAs), namely Differential Evolution (DE) and Genetic Algorithm (GA), are applied to the optimization problem respectively. Experimental results indicate that DE is superior to famous GA in the quality of solution obtained with the same cost.
  • 田川 聖治
    電気学会論文誌C 128 3 14 - 468 電気学会 2008年 [査読有り]
     
    平衡型弾性表面波フィルタの構造設計を最適化問題として定式化するとともに，その準最適解を微分進化法によって求めた．
  • 岡田 量太; 田川 聖治; 塚本 昌彦
    情報処理学会論文誌 = Transactions of Information Processing Society of Japan 48 7 2362 - 2371 一般社団法人情報処理学会 2007年07月 [査読有り]
     
    近年,ユビキタスコンピューティング環境を実現するために,様々な小型デバイスが開発されている.しかし,既存の小型デバイスは,環境やユーザの好みの変化への適応が十分には行えない.本論文では,学習機能を有する小型デバイスとして,ユビキタスQ学習エンジンを提案する.はじめに,ユビキタスQ学習エンジンの要件について述べる.次に,代表的な強化学習アルゴリズムであるQ学習に,ユーザ教示機能や,ネットワーク通信によるQ-tableの交換機能などを付加した新たな学習アルゴリズムを示す.さらに,小型のマイクロコントローラを用いたユビキタスQ学習エンジンの設計と実装について述べる.最後に,ユビキタスQ学習エンジンを,空調服のファンの速度制御に応用し,その有用性を実験によって検証する.
  • 小島 典彦; 田川 聖治
    システム制御情報学会論文誌 20 4 174 - 176 THE INSTITUTE OF SYSTEMS, CONTROL AND INFORMATION ENGINEERS (ISCIE) 2007年04月 [査読有り]
  • Kiyoharu Tagawa; Toru Ohtani; Tsutomu Igaki; Syunichi Seki; Katsumi Inoue
    ELECTRICAL ENGINEERING IN JAPAN 158 3 45 - 54 2007年02月 [査読有り]
     
    In order to increase the reliability of surface acoustic wave (SAW) filters, a robust optimum design technique is presented. The frequency response characteristics of SAW filters are governed primarily by their geometrical structures, that is, the configurations of the interdigital transducers (IDTs) and reflectors fabricated on piezoelectric substrates. To choose desirable structures of SAW filters through computer simulation, conventional design techniques utilize the equivalent circuit model of the IDT. However, they have rarely considered the accuracy of the underlying model, which may be degraded by the dispersion of the circuit parameters. In this paper, considering the errors of these parameters, the robust optimum design of SAW filters is formulated as a constrained optimization problem. Then, a penalty function method combined with an improved variable neighborhood search is proposed and applied to the problem. Computational experiments conducted on a practical design problem of a resonator type SAW filter demonstrate the usefulness of the proposed method. (C) 2006 Wiley Periodicals, Inc.
  • Kiyoharu Tagawa
    NEW ADVANCES IN SIMULATION, MODELLING AND OPTIMIZATION (SMO '07) 296 - + 2007年 [査読有り]
     
    An optimum design technique for balanced surface acoustic wave (SAW) filters is proposed. First of all, in order to evaluate the performance of balanced SAW filters by the computer simulation, a numerical model of balanced SAW filters is derived by using mixed-mode scattering parameters. Then the structural design of balanced SAW filters is formulated as a function optimization problem that aims to improve their balance characteristics and satisfy specifications for filter characteristics. Furthermore, in order to solve the function optimization problem successfully, a simple and efficient global optimization method, i.e., the differential evolution (DE), is employed.
  • 田川 聖治; 松岡 幹泰
    システム制御情報学会論文誌 19 11 443 - 452 THE INSTITUTE OF SYSTEMS, CONTROL AND INFORMATION ENGINEERS (ISCIE) 2006年11月 
    A robust optimum design technique for the structural design of resonator-type surface acoustic wave (SAW) filters is presented. For deciding desirable structures of SAW filters based on the computer simulation, the equivalent circuit model of interdigital transducer (IDT), which includes several uncertain constant parameters, is usually used. In order to cope well with the designing imperfections caused by the inevitable dispersion of these parameters, the quality engineering technique, or the Taguchi method, combined with a genetic local search (GLS) is employed. Besides the traditional Taguchi's two-step design maximizing the robustness of products before the realization of their specified functions, the concurrent design of robustness and functions is also described.
  • 岡田 量太; 田川 聖治; 塚本 昌彦
    システム制御情報学会 研究発表講演会講演論文集 6 30 - 30 システム制御情報学会 2006年 
    小型マイコンのＰＩＣに強化学習の一つであるＱ学習を搭載したユビキタスＱ学習エンジンを提案する．このエンジンでは従来のＱ学習にユーザによる教示学習を加え，学習の収束速度をより早めている．実用例の一つとして，エンジンの出力にファンを取り付け，個々のユーザが自分で快適に感じる環境を作ることのできるデバイスを製作した．
  • 花岡 邦俊; 田川 聖治; 塚本 昌彦
    自動制御連合講演会講演論文集 49 0 159 - 159 自動制御連合講演会 2006年
  • Kiyoharu Tagawa; Mikiyasu Matsuoka
    PARALLEL PROBLEM SOLVING FROM NATURE - PPSN IX, PROCEEDINGS 4193 292 - 301 2006年 [査読有り]
     
    For deciding suitable structures of surface acoustic wave (SAW) filters based on the computer simulation, the equivalent circuit model of interdigital transducer (IDT), which includes several uncertain constant parameters, is usually used. In order to cope with the imperfections of the optimum design caused by the inevitable dispersion of these constant parameters, a technique based on the Taguchi's quality engineering coupled with a memetic algorithm (MA) is presented. Besides the traditional Taguchi's two-step design approach maximizing the robustness of SAW filters before realizing their specified functions, the proposed MA enables us to improve their robustness and functions simultaneously.
  • Kiyoharu Tagawa; Norihiko Kojima
    2006 IEEE CONGRESS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION, VOLS 1-6 2193 - + 2006年 [査読有り]
     
    A robust multi-objective optimization technique for the structural design of double mode surface acoustic wave (DMS) filters is proposed. The frequency response characteristics of DMS filters are governed primarily by their geometrical structures: the configurations of interdigital transducers (IDTs) and grating reflectors fabricated on piezoelectric substrates. For deciding suitable structures of DMS filters based on the computer simulation, the equivalent circuit models of IDT and grating reflector, which include several uncertain constant parameters, are usually used. In order to cope well with the designing imperfections caused by the inevitable dispersion of these constant parameters, the robust engineering, or the Taguchi method, is employed to evaluate the robustness of DMS filters. Then, because there is a trade-off relationship between the robustness of DNIS filters and their ideal functions, the robust optimum design of DMS filters is formulated as a multi-objective optimization problem. Furthermore, an efficient multi objective evolutionary algorithm, or revised NSGA-II, is used to obtain a set of Pareto-optimal solutions of the problem.
  • 田川 聖治; 大谷 透; 井垣 努; 関 俊一; 井上 克巳
    電気学会論文誌. C, 電子・情報・システム部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. C, A publication of Electronics, Information and System Society 126 1 1 - 7 The Institute of Electrical Engineers of Japan 2006年 
    In order to increase the reliability of Surface Acoustic Wave (SAW) filters, a robust optimum design technique is presented. The frequency response characteristics of SAW filters are governed primarily by their geometrical structures, i.e., the configurations of Interdigital Transducers (IDTs) and reflectors fabricated on piezoelectric substrates. For deciding desirable structures of SAW filters through the computer simulation, conventional design techniques utilize the equivalent circuit model of IDT. However, they have rarely considered the accuracy of the underlying model that may be spoiled by the dispersion of circuit parameters. In this paper, considering the errors of these parameters, the robust optimum design of SAW filters is formulated as a constrained optimization problem. Then, a penalty function method combined with an improved variable neighborhood search is proposed and applied to the problem. Computational experiments conducted on a practical design of a resonator type SAW filter demonstrate the usefulness of the proposed method.
  • K Tagawa; Y Ohta
    2005 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON CIRCUITS AND SYSTEMS (ISCAS), VOLS 1-6, CONFERENCE PROCEEDINGS 3191 - 3194 2005年 [査読有り]
     
    Piecewise linear Lyapunov functions are used to design control gain matrices so that closed systems are robust stable and attractive regions are expanded as large as possible in given polytopic regions. The design problems for these specifications are formulated as bilinear programming problems whose constraints are divided into two groups, namely, linear inequalities and bilinear inequalities. In order to solve the constrained optimization problems, this paper presents a genetic algorithm that differs from traditional ones based on penalty techniques. The genetic algorithm starts from a feasible solution and retains its offspring, or population, within feasible region. Besides the method creating such a starting point, several techniques are proposed to develop the diversity of population.
  • 田川 聖治; 小西 健太; 井上 克巳
    日本ロボット学会誌 22 7 892 - 900 The Robotics Society of Japan 2004年10月 
    From the viewpoint of the Affordance Theory advocated by J. J. Gibson, an ecological approach for realizing artificial skills is presented in contrast to the conventional paradigm of behavior-based robots known as "sense, think and act".A perception-driven robot demonstrates the usefulness of the ecological approach through the assembly task of mating several parts on a plane. Instead of action-rules based on sensory information, the proposed robot employs a kind of oscillator, Action Pattern Generator (APG), for taking active action before perception. The limitations of the simple robot, the actions of which are dominated by APG, are also discussed. Then, in order to compensate APG for lack of the rationality in choosing actions, two types of memories, namely Working Memory (WM) and Episodic Memory (EM), are introduced into the robot's brain. Consequently, the perception-driven robot has the abilities to distinguish the shapes of various parts, mount them in right places, and stop its motion automatically.
  • K Tagawa; T Ohtani; T Igaki; S Seki
    2004 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), Vols. 1- 3 751 - 756 2004年 [査読有り]
     
    The frequency response characteristics of surface acoustic wave (SAW) filters are governed primarily by their geometrical structures, i.e., the configurations of interdigital transducers (IDTs) and grating reflectors fabricated on piezoelectric substrates. In the process of designing optimal structures for SAW filters, computer-aided design techniques utilize theoretical model of IDT for estimating their performances. In this paper, considering dispersion of uncertain parameters included in IDT's model, the robust design of SAW filters is formulated as a constrained optimization problem. Then, a new penalty function method combined with a variable neighborhood search (VNS) is applied to the optimization problem. Computational experiments conducted on a practical design of SAW filter demonstrate the usefulness of the proposed robust design approach.
  • 田川 聖治; 徳永 健二; 羽根田 博正; 井垣 努; 関 俊一
    電気学会論文誌Ｃ（電子・情報・システム部門誌） 123 3 407 - 413 The Institute of Electrical Engineers of Japan 2003年 
    An optimal design approach for Surface Acoustic Wave (SAW) filters is presented. The frequency response characteristics of SAW filters are governed primarily by their geometrical structures, i.e., the configurations of respective interdigital transducers (IDTs) arranged on piezoelectric substrates. First of all, for realizing a desirable bandpass filter, the structural design of a three-IDT type SAW filter, which consists of three IDTs and two reflectors, is formulated as a combinatorial optimization problem. In order to simulate the frequency response of the SAW filter, the least equivalent circuit model of IDT is employed. Then, a variable neighborhood search based on the k-degree-neighborhood is proposed for solving the optimization problem. Changing the number of examined variables in the process of local search, it avoids being trapped in the first local optimal solution found. Computational experiments conducted on the practical design problem of the three-IDT type SAW filter demonstrate the usefulness of the proposed variable neighborhood search.
  • Bob McKay and John K. Slaney (eds.), Proceedings of the Fifteenth Australian Joint Conference on Artificial Intelligence, Lecture Notes in Artificial Intelligence
    Kiyoharu Tagawa; Noboru Wakabayashi; Hiromasa Haneda; Katsumi Inoue
    Electrical Engineering in Japan 139 2 23 - 35 2002年 [査読有り]
  • 田川 聖治; 高見 弘樹; 白木 浩一; 羽根田 博正
    計測自動制御学会論文集 37 10 990 - 992 計測自動制御学会 2001年10月 
    The inverse kinematics of redundant arms is formulated as a constrained optimization problem, where the configuration of the arm is optimized for decoupling its endpoint compliance matrix as much as possible. Then a global optimization method using the interval analysis is presented for solving the problem. Experimental results demonstrate the characteristic of the proposed method and also exhibit the best configuration of a redundant arm engaged in the Peg-in-Hole task.
  • 田川 聖治; 水谷 浩二; 井上 克巳; 羽根田 博正
    システム制御情報学会論文誌 14 10 467 - 474 THE INSTITUTE OF SYSTEMS, CONTROL AND INFORMATION ENGINEERS (ISCIE) 2001年10月 
    In order to find the plural number of optimal solutions for the module placement problem, which is of particular significance in the design of VLSI, a new Genetic Algorithm (GA) based on Imanishi's evolutionary theory is proposed. First of all, a phenotypic distance between two solutions, or individuals, is defined as the shortest Hamming distance between sets of isomorphic genotypes. If the phenotypic distance between two individuals is shorter than a threshold value, they are regarded as the same species. Then, a new generation alternation model that is analogous to the habitat segregation is presented. Since each individual in the population represents an isolating species, the diversity of the population is maintained spontaneously. Even though the selection of individuals based on their fitness is not employed, excellent individuals are created effectively by using the harmonic crossover operation combined with a local optimization method.
  • 田川 聖治; 若林 昇; 羽根田 博正; 井上 克巳
    電気学会論文誌. C, 電子・情報・システム部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. C, A publication of Electronics, Information and System Society 121 6 992 - 1000 電気学会 2001年06月
  • LICS-2001 Workshop on Logic and Learning
    Kiyoharu Tagawa; Noboru Wakabayashi; Hiromasa Haneda; Katsumi Inoue
    The Transaction of the Institute of Electrical Engineers of Japan 121-C 6 992 - 1000 2001年 [査読有り]
  • 田川 聖治; 大原 史也; 羽根田 博正
    電気学会論文誌. C, 電子・情報・システム部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. C, A publication of Electronics, Information and System Society 120 4 590 - 596 電気学会 2000年04月
  • 田川 聖治; 金重 憲治; 井上 克巳; 羽根田 博正
    計測自動制御学会論文集 = Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers 35 11 1355 - 1362 計測自動制御学会 1999年11月
  • 田川 聖治; 川口 俊介; 井上 克巳; 羽根田 博正
    日本ロボット学会誌 17 7 1023 - 1030 The Robotics Society of Japan 1999年10月 
    An intelligent robot which distinguishes several different environments and completes the task demanded in each environment is described. Through the interaction with the surrounding environment, the robot recognizes not only current environment but also its own position successfully, whereas the robot has no map representing the world in which it is going to act. For the great work, the robot finds and uses the appropriate affordance lurking in the surrounding environment. The brain of the robot is defined by a Finite State Machine (FSM) and is evolved by using a Genetic Algorithm (GA) . In order to create the target FSM effectively, new genetic operations based on the Lamarckism are also proposed. Computational experiments show that the proposed genetic operations are superior to the conventional ones in both the quality of FSM and the velocity of evolution. Furthermore, observing the behavior of the intelligent robot, affordance is specified in each environment concretely.
  • A.G. Cohn and L. Schubert (eds.), Principles of Knowledge Representation and Reasoning: Proceedings of the Sixth International Conference (KR '98),
    Kiyoharu Tagawa; Kenji Kanesige; Katsumi Inoue; Hiromasa Haneda
    Proceedings of the IEEE Congress on Evolutionary Computation 1999 (CEC99) 2325 - 2332 1999年 [査読有り]
  • 田川 聖治; 神崎 安宣; 岡田 大輔; 井上 克巳; 羽根田 博正
    電気学会論文誌. C, 電子・情報・システム部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. C, A publication of Electronics, Information and System Society 118 12 1778 - 1785 電気学会 1998年12月
  • 田川 聖治; 浪越 孝宏; 羽根田 博正
    計測自動制御学会論文集 34 3 254 - 262 計測自動制御学会 1998年03月 
    This paper presents a new task-generation method for robot-arm control computation on a multi-processor system with an arbitrary number of processors. In order to execute the effective parallel processing which achieves high speed-up ratio, the definition of optimal task-set is an essential problem. The proposed task-generation method, which is based on algebraic computation techniques, consists of three phases: 1) Derive a robot-control law by using symbolic languages, such as Mathematica or REDUCE, as a set of expressions; 2) Transform the expressions into a simplest possible form which does not contain any redundant operations. In this phase, the factorization algorithm which was recently proposed by the authors is used; 3) Divide each equation into subexpressions repeatedly to induce the parallelism of computation. Consequently, each of the optimized expressions is regarded as one task. By using the proposed task-generation method, an automatic parallelizing compiler is also developed. Experiment on the inverse dynamics computation of a six-joint robot-arm demonstrates the effectiveness and the usefulness of the proposed task-generation method.
  • 太田 有三; 李 静; 田川 聖治; 羽根田 博正
    システム制御情報学会論文誌 11 1 26 - 34 THE INSTITUTE OF SYSTEMS, CONTROL AND INFORMATION ENGINEERS (ISCIE) 1998年01月 
    In this paper, a method to compute an almost correct region of PID parameters which guarantees robust stability and several robust performances for systems with real uncertain parameters is proposed. The proposed method can be compute the region in a short computing time by adopting the following idea and technique : The first one is the computational strategy to avoid the unnecessary small splitting of the parameter space of the PID controller. The second one is adopting the idea of computational geometry approach to reduce the time for executing the algorithm. The third one is to use the Non-convex Polygon Interval Arithmetic (NPIA) to compute the "good" estimate of value sets of transfer functions.
  • 田川 聖治; 福居 毅至; 羽根田 博正
    システム制御情報学会論文誌 10 6 321 - 330 THE INSTITUTE OF SYSTEMS, CONTROL AND INFORMATION ENGINEERS (ISCIE) 1997年06月 
    This paper presents a genetic algorithm (GA) for scheduling problem of a robot control computation. That is very difficult problem which belongs to the class of NP-hard problems. The authors have already proposed several algorithms, which are based on heuristic and branch-and-bound approaches, for the scheduling problem. The conventional algorithms, however, have the limits of their ability in quality of solutions and computational time. The scheduling problem is a typical partitioning problem : partitioning objects into a fixed number of groups to optimize an objective function. Consequently, this paper proposes a new crossover method named weighted-edge crossover which preserves both the structure and the characteristic of the feasible solution of partitioning problem. Furthermore, in order to improve the performance of GA, this paper defines a distance between feasible solutions and uses it in the adaptive control of crossover rate. To demonstrate the effectiveness of the proposed GA, comparative study of the GA with the conventional algorithms is carried out on several computational experiments.
  • 田川 聖治; 福居 毅至; 神吉 良英; 太田 有三; 羽根田 博正
    日本ロボット学会誌 14 6 903 - 910 The Robotics Society of Japan 1996年09月 
    A parallel processing scheme is described for robot control computation on MIMD shared memory multi-processor model. Since dynamic control law of robot arm usually contains a large amount of operations compared with the number of available processors, it is important to consider not only the effect of parallel processing but also the efficiency of serial processing in each of the processors. In order to obtain such a desirable solution for the complex scheduling problem, optimization and quasi-optimization algorithms are proposed. The excellent optimization algorithm is based on a branch-and-bound method. On the other hand, the practical quasi-optimization algorithm is based on a partial enumeration method which effectively combines the optimization algorithm and the approximation algorithm (GCF/LPT) ; that was recently developed by authors. The proposed scheduling algorithms are applicable to parallel processing of any kinds of control laws represented by sum of products. The test results on the dynamic control computation of robot arms demonstrate the usefulness of the algorithms.
  • 田川 聖治; 津田 政彦; 浪越 孝宏; 太田 有三; 羽根田 博正
    日本ロボット学会誌 13 8 1199 - 1205 The Robotics Society of Japan 1995年11月 
    Dynamic control is one of the methods which enable quick and accurate motion of robot arms. However, this method has been rarely applied to industrial robots. One reason is that dynamic control has been difficult to be performed real time by using presently available processors since it requires huge amount of computation. Described in this paper is an optimizing compiler which can automatically generate an efficient program for dynamic control computation of robot arms. Source program, which can be developed with an algebraic computation system like REDUCE, is given as symbolic equations. The optimizing compiler transforms the equations into a set of statements which has a possible simple form of computation. The method is based on the factorization algorithms proposed by authors. After that, the optimized statements are encoded by C Language and arranged for an object program. The optimizing compiler is designed according to an object oriented approach. The effectiveness of the optimizing compiler is also shown through experiments.
  • 田川 聖治; 天野 昌幸; 太田 有三; 羽根田 博正
    電気学会論文誌. C, 電子・情報・システム部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. C, A publication of Electronics, Information and System Society 115 10 1219 - 1220 1995年09月
  • 太田 有三; 磯貝 晃; 田川 聖治; 羽根田 博正
    システム制御情報学会論文誌 8 5 212 - 221 THE INSTITUTE OF SYSTEMS, CONTROL AND INFORMATION ENGINEERS (ISCIE) 1995年05月 
    In this paper, a method to compute almost exact gain margin of uncertain control systems using Polygon Interval Arithmetic (PIA) is proposed. The main problem here is to determine 0-exclusion property of the value set of the characteristic polynomial. By using PIA, we can compute the convex hull of the value set very fast. When we need a better estimate of the value set, we need to split a region of uncertain parameters : however, the method to decide which region should be split was not given, and it may require very large computing time to get a good estimate. In this paper, we confine ourselves to the case when an expression of characteristic polynomial which corresponds to a totally decomposable tree structure decomposition is given, and we propose a method to decide which region should be split. By adopting this method, we Can compute a good estimate in a short time.
  • 田川 聖治; 太田 有三; 天野 昌幸; 羽根田 博正
    電気学会論文誌. C, 電子・情報・システム部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. C, A publication of Electronics, Information and System Society 115 4 597 - 603 電気学会 1995年03月
  • 田川 聖治; 神吉 良英; 太田 有三; 羽根田 博正
    システム制御情報学会論文誌 7 12 505 - 511 THE INSTITUTE OF SYSTEMS, CONTROL AND INFORMATION ENGINEERS (ISCIE) 1994年12月 
    A parallel processing scheme is described for dynamic control computation of a robot-arm on any number of parallel processors. The control law for dynamic control of the robot-arm is generally represented by the sum of products. Such a control law usually consists of a huge number of operations. However, some of these operations are redundant and may be reduced by factorization. This paper proposes a practical scheduling algorithm which assigns the operations of the control law to parallel processors considering how many of them could be reduced by factorization.<BR>Based on the proposed algorithm, a scheduling system is also developed by using an object oriented approach (<I>g</I>++). Then, a wonderful effect of the proposed algorithm is demonstrated through examples.
  • Y OHTA; F KAWAMURA; A ISOGAI; K TAGAWA; H HANEDA
    IECON '94 - 20TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, CONTROL AND INSTRUMENTATION, VOL 1-3 1876 - 1881 1994年 [査読有り]
  • 田川 聖治; 太田 有三; 藤原 正和; 羽根田 博正
    計測自動制御学会論文集 29 2 220 - 226 計測自動制御学会 1993年02月
  • 田川 聖治; 太田 有三; 牧 秀隆; 羽根田 博正
    電気学会論文誌Ｄ（産業応用部門誌） 113 1 72 - 78 The Institute of Electrical Engineers of Japan 1993年 
    In this paper, we consider the implementation of real-time digital controller under multi-DSP's environment. Proposed is a new configuration of multi-DSP system and parallel processing scheme which possibly shorten the sampling period under minimum throughput time for the digital controller. We formulate the schenduling problem of the multi-DSP system to realize the given control law as a difference equation, and derive a reasonable solution of the problem. We also illustrate a concrete hardware configuration of the multi-DSP system. Then we show that the multi-DSP system successfully avoid data collision by using bus buffers and the suitable scheduling for DSPs. In the discussion of memory allocation and management, we propose the way to conserve the data struture without moving any data in the memory. Finally, we evaluate the proposed multi-DSP system compared wiht the other multi-DSP system in an application. The proposed methods can be applied to general DSPs, and examples are given for particular DSP, TMS 320 C 25.
  • K TAGAWA; T MORI; Y OHTA; H HANEDA
    PROCEEDINGS OF THE 1992 INTERNATIONAL CONFERENCE ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, CONTROL, INSTRUMENTATION, AND AUTOMATION, VOLS 1-3 1391 - 1396 1992年 [査読有り]
  • K TAGAWA; Y OHTA; H HANEDA
    IECON 91, VOLS 1-3 1251 - 1256 1991年 [査読有り]
  • K TAGAWA; Y OHTA; H HANEDA
    IECON 91, VOLS 1-3 2323 - 2328 1991年 [査読有り]

書籍

  • やさしい確率統計α版
    田川聖治 (担当:単著範囲:)デザインエッグ株式会社 2022年02月
  • COMETⅡ改とCASLⅡによる計算機と機械語の基礎
    田川 聖治 (担当:単著範囲:)デザインエッグ株式会社 2017年09月
  • 進化技術ハンドブック, 差分進化
    田川 聖治; 社; 電気学会 (担当:共著範囲:)近代科学社 2010年 
    進化計算の一種である差分進化（DE）につて解説した．
  • Evolutionary Computation, Optimum design of balanced surface acoustic wave filters using evolutionary computation
    田川 聖治; Editor (担当:共著範囲:)In-Teh 2009年 
    進化計算を利用した平衡型SAWフィルタの設計法につて解説した．（英文）

講演・口頭発表等

  • プロスペクト理論に基づく分散投資問題の進化計算アルゴリズムによる解法  [通常講演]
    田川聖治、折登由希子
    第50回知能システムシンポジウム 2023年03月 口頭発表（一般）
  • 融資を利用した分散投資問題のプロスペクト理論に基づく拡張  [通常講演]
    田川聖治、折登由希子
    第65自動制御連合講演会 2022年11月 口頭発表（一般）
  • サポートベクトルマシンと差分進化による大規模な基地局配置問題の近似解法  [通常講演]
    田川聖治
    2022年 電気学会 電子・情報・システム部門大会 2022年08月 口頭発表（一般）
  • 大規模データに基づく機会制約問題に対する機械学習と進化計算を用いた近似解法  [通常講演]
    田川聖治
    第138回数理モデル化と問題解決研究会 2022年06月 口頭発表（一般）
  • 線形制約付き最適化問題に対する凸包写像に基づく制約対処法  [通常講演]
    田川聖治
    2021年 電気学会 電子・情報・システム部門大会 2021年09月 口頭発表（一般）
  • 大規模不均衡データに対する2段階無作為抽出法の提案
    田川聖治
    第133回数理モデル化と問題解決研究会 2021年06月
  • 融資を利用した分散投資問題に対する 適応型差分進化の適用  [通常講演]
    田川聖治; 鈴木裕也
    令和2年度電気関係学会関西連合大会 2020年11月 口頭発表（一般）
  • 大規模データに基づく機会制約問題に対するサポートベクトルマシンの学習法
    田川聖治
    計測自動制御学会SSI2020 2020年11月
  • 融資を利用した分散投資問題  [通常講演]
    田川聖治; 折登由希子
    第127回数理モデル化と問題解決研究発表会 2020年03月 口頭発表（一般）
  • ビッグデータに基づく機会制約問題の適応型差分進化による解法  [通常講演]
    田川 聖治
    第122回数理モデル化と問題解決研究発表会 2019年03月 口頭発表（一般）
  • 切断Halton列によるフラクタイル最適化と表面弾性波フィルタ設計への応用  [通常講演]
    田川 聖治
    計測自動制御学会SSI2018 2018年11月 ポスター発表
  • COMET II改とCASL IIによる計算機と機械語の教育  [通常講演]
    田川 聖治
    情報処理学会関西支部大会 2018年09月 ポスター発表
  • 機会制約ポートフォリオ最適化における 銀行預金と銀行融資の有効性の評価  [通常講演]
    田川聖治; 綿谷剛至
    第120回数理モデル化と問題解決研究発表会 2018年09月 口頭発表（一般）
  • 重み付き経験分布と適応型差分進化による 機会制約問題の解法  [通常講演]
    田川聖治
    第45回知能システムシンポジウム 2018年03月 口頭発表（一般）
  • 重み付き経験分布と差分進化による機会制約問題の解法  [通常講演]
    田川聖治
    第116回数理モデル化と問題解決研究発表会 2017年12月 口頭発表（一般）
  • 多目的機会制約問題に対する チェビシェフの不等式に基づく差分進化  [通常講演]
    田川聖治; 綿谷剛至
    第11回コンピューテーショナル・インテ リジェンス研究会 2017年06月 口頭発表（一般）
  • 個別機会制約条件を含む最適化問題の経験分布と差分進化による解法  [通常講演]
    田川 聖治; 宮永峻
    第112回数理モデル化と問題解決研究発表会 2017年02月 口頭発表（一般）
  • 表情アニメーション付きプログラミング教育支援システムの開発とアンケート調査による評価  [通常講演]
    田川 聖治; 広永 美喜也; 阿部 孝司
    情報教育シンポジウム論文誌 2012年08月
  • 田川 聖治
    電気学会研究会資料. ST 2011年12月
  • 田川 聖治
    研究報告ヒューマンコンピュータインタラクション（HCI） 2011年07月 
    フェースディスプレイとは，人間とコンピュータのインタラクションを円滑にすることを目的として，様々なアプリケーションに 「顔」 を与えるものであり，アプリケーションの状態に応じた表情アニメーションをリアルタイムで実行する．本稿では，教育支援システム 「ロボット TA」 を対象として，時間オートマトンを用いたフェースディスプレイの上位設計法を紹介する．さらに，ゲームニクス理論に基づき，テレビゲームの技法を取り入れることで，フェースディスプレイの機能を拡張する．For achieving the smooth interaction between humans and computers, the face display gives a face to an arbitrary application. Exactly speaking, the face display performs the animation of human's faces synchronizing with various states of the application. This paper presents a face display designed for a computer-aided education system called robot TA. First of all, a high-level design method of the face display that uses timed automata is described. Then, in accordance with Gamunics theory, the function of the above face display is extended by importing some techniques from popular video games.
  • 並列差分進化計算の比較研究  [通常講演]
    石水 隆; 田川 聖治
    情報処理学会 数理モデル化と問題解決研究 2011年03月 青島パームビーチホテル 情報処理学会 数理モデルと問題解決研究
     
    プロセッサネットワーク上での混合戦略を用いた差分進化計算を提案し、いくつかのテスト関数に対して数値実験を行った．
  • Indicator-Based Differential Evolution（IBDE）のマルチコア・プロセッサにおける並列化  [通常講演]
    田川 聖治; 清水英仁; 中村弘幸
    進化計算シンポジウム2010 2010年12月 福岡レイクサイドホテル久山 進化計算シンポジウム2010
  • 石水 隆; 田川 聖治
    World Congress on Nature and Biologocally Inspired Computing 2010年12月 北九州国際会議センター(福岡県北九州市) World Congress on Nature and Biologocally Inspired Computing
     
    本論文では種々のネットワークに対する構造差分進化計算(Structued Differential Evolution, StDE)を提案する。 逐次進化計算(Sequential Differential Evolution, SqDE)は近年提案された進化計算(Evolutionary algorithm, EA)であり、SqDEは最適化問題を効率良く解く事ができる。 本論文で提案するStDEはSqDEを並列化したものである。 ベンチマーク問題に対する最適化問題において、ネットワークを用いたStDEはSqDEよりも解を高速に求めることができる。(英文)
  • マルチコア・プロセッサにおけるDifferential Evolutionの実装  [通常講演]
    田川 聖治; 石水 隆
    計測自動制御学会中部支部 2010年10月 信州大学繊維学部 計測自動制御学会中部支部
     
    進化計算アルゴリズムの一種であるDifferential Evolutionを並行プログラムとしてマルチコア・プロセッサにより実装する技法を考案した。
  • 石水 隆; 田川 聖治
    The 10th International Conference on APPLIED COMPUTER SCIENCE (ACS'10) 2010年10月 ホテル安比グランド(岩手県八幡平市) The 10th International Conference on APPLIED COMPUTER SCIENCE (ACS'10)
     
    本論文では種々のネットワークに対する構造差分進化計算(Structued Differential Evolution, StDE)を提案する。 逐次進化計算(Sequential Differential Evolution, SqDE)は近年提案された進化計算(Evolutionary algorithm, EA)であり、SqDEは最適化問題を効率良く解く事ができる。 本論文で提案するStDEはSqDEを並列化したものである。 ベンチマーク問題に対する最適化問題において、ネットワークを用いたStDEはSqDEよりも解を高速に求めることができる。(英文)
  • Transversal Differential Evolutionにおける制御パラメータの実験による検討  [通常講演]
    田川 聖治
    平成22年電気学会電子・情報・システム部門大会 2010年09月 熊本大学工学部 平成22年電気学会電子・情報・システム部門大会
  • 時間オートマトンによるフェースディスプレイのモデル化と検証  [通常講演]
    田川 聖治; 高橋佑輔
    第22回自律分散システム・シンポジウム 2010年01月 名古屋大学 第22回自律分散システム・シンポジウム
  • 制約条件付き多目的最適化問題に対するIndicator-Based Differential Evolution（IBDE）の提案  [通常講演]
    田川 聖治
    進化計算シンポジウム2009 2009年12月 沖縄かんぽの宿那覇レクセンター 進化計算シンポジウム2009
  • ミームの概念に基づくユビキタス学習エンジンの開発  [通常講演]
    田川 聖治
    平成21年度人工知能研究成果発表会 2009年09月 財団法人人工知能研究振興財団（今池ガスビル） 平成21年度人工知能研究成果発表会
  • A differential evolution using distance survival selection  [通常講演]
    田川 聖治
    The 19th Intelligent System Symposium (FAN2009) 2009年09月 会津大学 The 19th Intelligent System Symposium (FAN2009)
  • Differential EvolutionによるSAWフィルタの多目的最適設計  [通常講演]
    田川 聖治; 佐々木幸紀; 中村弘幸
    平成21年電気学会電子・情報・システム部門大会 2009年09月 徳島大学工学部 平成21年電気学会電子・情報・システム部門大会
  • 差分進化法における棲み分け型世代交代モデルの提案  [通常講演]
    田川 聖治
    第21回自律分散システム・シンポジウム 2009年01月 とりぎん文化会館 第21回自律分散システム・シンポジウム
  • Differential Evolutionにおける世代交代モデルの比較研究  [通常講演]
    田川 聖治
    進化計算シンポジウム2008 2008年12月 北海道登別 進化計算シンポジウム2008
  • 田川 聖治
    情報処理学会研究報告数理モデル化と問題解決（MPS） 2008年09月 
    既存の微分進化法 （DE：Differential Evolution） は，すべて離散世代モデルに基づくものであり，現世代の集団は次世代の集団によって一斉に置き換えられる．本稿では，連続世代モデルに基づくDEを示すとともに，分散分析の技法を用いることで，世代モデルの違いがDEの性能に及ぼす効果を解析し，提案した連続世代モデルによる DE の利点を明らかにしている．Conventional Differentiation Evolution (DE) has been based on the discrete generation model in which the current generation's population is replaced by the next generation's population at a time. In this paper, a new DE based on the continuous generation model is presented. Then, by using the techniques of the analysis of variance, the effects of the two generation models on the performance of DE are compared statistically. As results, the advantage of the new DE based on the proposed continuous generation model is clarified.
  • 連続世代モデルに基づく微分進化法  [通常講演]
    田川 聖治
    社団法人 電気学会 電子・情報・システム部門 2008年08月 公立はこだて未来大学 社団法人 電気学会 電子・情報・システム部門
  • 微分進化法における連続世代モデルの提案と分散分析による評価  [通常講演]
    田川 聖治
    第69回数理モデル化と問題解決研究会 2008年05月 京都大学 第69回数理モデル化と問題解決研究会
  • 小島 典彦; 田川 聖治
    自律分散システム・シンポジウム資料 = SICE Symposium on Decentralized Autonomous Systems 2007年01月
  • 金 會元; 田川 聖治
    自律分散システム・シンポジウム資料 = SICE Symposium on Decentralized Autonomous Systems 2007年01月
  • 田川 聖治; 大谷 透; 井垣 努; 関 俊一
    Dynamics & Design Conference 2003年09月 
    This paper proposes a robust optimum design technique for Surface Acoustic Wave (SAW) filters. The frequency characteristics of SAW filters are governed primarily by their geometrical structures, namely, both of the configurations and the arrangements of Interdigital Transducers (IDTs) fabricated on piezoelectric substrates. For deciding optimal structures of SAWfilters, traditional design techniques estimate their frequency characteristics based on the equivalent circuit mode of IDT. However, they have rarely considered the reliability of the equivalent circuit mode of IDT even though it may be spoiled by the scattering of parameters' values. In the robust optimum design of SAW filters, the proposed design technique employs a penalty function method combined with a variable neighborhood search and counts errors due to inaccuracy of the equivalent circuit mode of IDT. Computational experiments conducted on an optimum design of a practical three-IDT type SAW filter demonstrate the usefulness of the proposed design technique.
  • 田川 聖治; 大谷 透; 井垣 努; 関 俊一
    Dynamics and Design Conference : 機械力学・計測制御講演論文集 : D & D 2003年09月 
    This paper proposes a robust optimum design technique for Surface Acoustic Wave (SAW) filters. The frequency characteristics of SAW filters are governed primarily by their geometrical structures, namely, both of the configurations and the arrangements of Interdigital Transducers (IDTs) fabricated on piezoelectric substrates. For deciding optimal structures of SAW filters, traditional design techniques estimate their frequency characteristics based on the equivalent circuit mode of IDT. However, they have rarely considered the reliability of the equivalent circuit mode of IDT even though it may be spoiled by the scattering of parameters' values. In the robust optimum design of SAW filters, the proposed design technique employs a penalty function method combined with a variable neighborhood search and counts errors due to inaccuracy of the equivalent circuit mode of IDT. Computational experiments conducted on an optimum design of a practical three-IDT type SAW filter demonstrate the usefulness of the proposed design technique.
  • 伊藤 大介; 田川 聖治; 羽根田 博正
    自律分散システム・シンポジウム資料 = SICE Symposium on Decentralized Autonomous Systems 2002年01月
  • 河口 義則; 中小路 宗紀; 田川 聖治
    知識ベ-スシステム研究会 2000年03月
  • 高見 弘樹; 田川 聖治; 羽根田 博正
    生体・生理工学シンポジウム論文集 1999年10月
  • 田川 聖治; 神崎 安宣; 岡田 大輔; 井上 克巳; 羽根田 博正
    インテリジェントシステム・シンポジウム講演論文集 = FAN Symposium : Intelligent System Symposium-fuzzy, AI, neural network applications technologies 1997年11月
  • 田川 聖治; 福居 毅至; 羽根田 博正
    インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集 = FAN Symposium : fuzzy, artificial intelligence, neural networks and computational intelligence 1996年10月
  • 太田 有三; 田川 聖治; 羽根田 博正
    情報処理学会研究報告. AL, アルゴリズム研究会報告 1995年11月 
    本文では,非凸多角形区間演算(Non-convex Polygon Interval Arithmetic: NPIA)の定義するとともにそのインプリメントの概略について述べる.NPIAは,複素平面の必ずしも凸でない多角形の集合の上で多角形に対する和,積,逆集合を定義しており,その演算結果は対応する演算の値集合を含み,そのε近傍に含まれるような多角形を与えるものである.ここでは,計算幾何学的方法に基づくNPIAのインプリメント法を示す.この方法における中心課題は,多数の多角形が与えられた時,それらの和集合の外部境界を求める問題である.ここでは,線分の交差判定法を利用した方法を用いている.NPIAは,不確かさを持つパラメータqを含む制御系の特性多項式または伝達関数f(s,q)を考えるとき,その値集合の推定を得るのに用いられる.これらの推定を得ることは,ロバスト制御系の解析・設計に有用である.
  • 太田 有三; 田川 聖治; 羽根田 博正
    電子情報通信学会秋季大会講演論文集 1994年09月
  • 田川 聖治; 藤本 壱; 太田 有三; 羽根田 博正
    神戸大学大学院自然科学研究科紀要. B 1993年03月

作品等

  • ＳＡＷフィルタの最適化設計に関する研究
    2001年 -2004年
  • Optimum Design of Surface Acoustic Wave Filter
    2001年 -2004年

MISC

受賞

  • 2023年05月 Best Paper Award in 8th International Conference on Business and Industrial Research，泰日工業大学
     
    受賞者: 田川聖治;折登由希子
  • 2019年09月 計測自動制御学会 Finalist in the SICE Annual Conference International Award
     
    受賞者: 田川 聖治

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    研究期間 : 2022年04月 -2026年03月 
    代表者 : 田川 聖治
  • 計算統計学と進化計算を融合した機会制約問題の大域的最適化手法の開発
    日本学術振興財団：科学研究費補助金
    研究期間 : 2017年04月 -2022年03月 
    代表者 : 田川 聖治
  • 表面弾性波デバイスの小型・薄型化に向けた精度保証付き多目的設計探査の開発
    日本学術振興財団：科学研究費助成金
    研究期間 : 2012年04月 -2015年03月 
    代表者 : 田川 聖治
  • SAWフィルタ多目的最適設計アルゴリズムに関する研究
    パナソニック エレクトロニックデバイス株式会社：受託研究
    研究期間 : 2010年04月 -2012年03月 
    代表者 : 田川 聖治
  • 多機能弾性波デバイスの電極構造解析と同時最適設計に関する研究
    日本学術振興財団：科学研究費助成金
    研究期間 : 2009年04月 -2012年03月 
    代表者 : 田川 聖治
  • 平衡型弾性波デバイスのバランス解析と多目的最適設計に関する研究
    日本学術振興財団：科学研究費助成金
    研究期間 : 2006年04月 -2008年03月 
    代表者 : 田川 聖治
  • DMSフィルタの解析・設計支援システムに関する研究
    高橋産業経済研究財団：研究助成
    研究期間 : 2006年04月 -2007年03月 
    代表者 : 田川 聖治
  • ミームの概念に基づくユビキタス学習エンジンの開発
    人工知能研究振興財団：研究助成
    研究期間 : 2005年04月 -2006年03月 
    代表者 : 田川 聖治
  • 移動体通信用SAWデバイスのロバスト最適設計に関する研究
    日本学術振興財団：科学研究費補助金
    研究期間 : 2003年04月 -2006年03月 
    代表者 : 田川 聖治
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2005年 -2006年 
    代表者 : 太田 有三; 藤崎 泰正; 森 耕平; 田川 聖治
     
    ・リファレンスガバナとレギュレータ理論を用いたサーボ系のオンライン参照入力整形サーボ系においてリファレンスガバナを用いてリファレンス信号の大きさをオンラインで調節する方法があるが、過渡特性の改善がそれほど顕著に効果を発揮できない場合がしばしばあった。本研究では、サーボ系の外側にレギュレータのフィードバックループを設けることにより、過渡特性を大幅に改善する方法を考案し提案した。 ・リファレスンスガバナを用いる際の処理の高速化リファレンスガバナを用いてリファレンス信号の大きさを調節するためには、現時点での状態ベクトルと各大きさのリファレンス信号に対する不変集合との位置関係を判断する必要がある。本研究では計算幾何学的方法を用いることによりこの操作高速化を実現する方法を提案した。 ・非線形連続時間システムに対する最大許容集合の計算法連続時間システムに対する最大許容集合の計算法は、不確かさを持たない線形システムに対する結果しかなかったが、本研究ではこれを不確かさを含む非線形連続時間システムに対するものに拡張した。 ・非線形ディジタルサーボ系の設計非線形ディジタルサーボ系の設計に当たっては、設計に用いるための制御対象の正確な離散時間モデルを得ることが困難であるため、連続時間システムとして制御器を設計し、それをディジタル制御器で実現する方法がよく用いられる。本研究では、この際に問題になるサンプリング時間の定め方の具体的な計算法を提案した。また、保守性を軽減するために、設計において凸多面体リヤプノブ関数を用いることと、凸多面体リヤプノブ関数の候補の更新に区分的線形リヤプノブ関数の構成法を応用する方法を提案した。 ・スライディングモード制御系に対するオンライン参照入力整形オンライン参照入力整形の手法をスライディングモード制御系に応用し、制約のあるシステムに対するライディングモード制御手法を提案した。 ・モデル予測型制御の提案モデル予測制御は通常有限時間の最適化を繰り返して制御する方法であるが、各ステップで有限時間の問題を解くために局所最適な制御を行うことになる。最大許容集合の考え方と動的計画法を応用することにより、大域的に最適な制御を行う方法を提案した。
  • Robust Optimum Design of SAW Devices in Mobile Communications
    Grant-in-Aid for Scientific Research
    研究期間 : 2003年 -2004年
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2003年 -2004年 
    代表者 : 太田 有三; 藤崎 泰正; 森 耕平; 田川 聖治
     
    主な成果は以下のようにまとめられる. ・区分的線形リヤプノフ関数の候補の一般化 従来から超平面で対象領域を分割しその超平面を定める線形汎関数の重みつき和を区分的線形リヤプノフ関数の候補としてきたが、これをさらに一般化して、区分的線形超平面で対象領域を分割すること、それによって定まる区分的線形汎関数の重みつき和を一般化された区分的線形リヤプノフ関数の候補とすることを新たに提案した。これにより、区分的線形リヤプノフ関数の構成の高速化や従来の区分的線形リヤプノフ関数の候補では、事実上区分的線形リヤプノフ関数を構成できなかったシステムに対しても区分的線形リヤプノフ関数が構成できるようになった。 ・非線形サーボ系の設計 以前に2次形式リヤプノフ関数を用いた非線形サーボ系の設計を提案したがその方法の保守性を回避すると目的で区分的線形リヤプノフ関数を適用することを検討し、その理論解析とプログラム開発を行った。また、計算機を用いたディジタル制御を行うことを考え、これらの理論を離散時間システムへ適用することを検討したが、離散時間システムでは、リヤプノフ関数のレベルセットが凸であることが必要となることから、凸多面体リヤプノフ関数を用いることと凸多面体リヤプノフ関数の候補の更新に区分的線形リヤプノフ関数の構成法を応用する方法を提案した。 ・双線形問題の解法の高速化 Zoutendijk法を用いる方法、今西進化論に基づいた遺伝的方法、確率的アプローチを適用することの検討を行った。Zoutendijk法は、大域収束性を有していることと探索方向の決定が高速である特長があるが、大域的最適解を得られる保証がないという問題点がある。また、今西進化論に基づいた遺伝的方法、による一方、確率的アプローチでは、計算時間の問題がある。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2002年 -2004年 
    代表者 : 井上 克巳; 岩沼 宏治; 鍋島 英知; 田川 聖治; 羽根田 博正
     
    本研究では、人工知能研究にける知識発見の基礎として、結論発見(consequence-finding)手続きを用いたアブダクションと帰納の計算方式を開発し、従来の知識発見では困難であった、不完全な知識の下での未知で有用な知識の発見手法の開発に取り組んだ。本研究の研究期間は3年であり、各年度は以下の3点に分けて研究を進めた。 1.結論発見プログラムの効率化に関する研究 結論発見プログラムとしてSOL導出を採用しこの効率化を図った。特に、マルチエージェントシステムでの推論において必要となる一時的な情報や不確定な知識に関する推論を効率化するために、SOL-S(Γ)導出を開発した。また、SOL導出をJava言語で再インプリメントし、高速な手続きSOLAR (SOL for Advanced Reasoning)を開発した。さらに、SOL-S(Γ)導出を用いてデフォルト論理における結論発見手続きについても考察した。 2.結論発見プログラムによる知識発見に関する基礎理論の構築 ある問い合わせを行ったときにすべての可能な解を導ける結合タブロ手法の存在についてはこれまで未解決問題であったが、SOL導出が極小の解抽出に関して完全であることを照明した。また、結論発見手続きを用いた完全な逆伴意法であるCF帰納法の中で用いられる一般化手続きについて考察し、完全な一般化のための手法を考察した。さらに、観測された事例の中から導かれる性質を発見するために、記述的学習に関する論理的定式化を試み、非単調推論の一形式である極小限定(circumscription)の利用について考察し、SOL導出とCF帰納法を計算手続きに用いた。 3.仮説発見アルゴリズムの設計と評価 結論発見に関する理論を実現するためのアルゴリズムの設計と評価、およびJava言語による実装を行った。さらに、SOL導出のバイオインフォマティクスへの応用について検討した。アブダクションに関しては、仮説の削除が可能な拡張アブダクションの利用についても考察した。
  • Application of Meta Heuristic to Optimization Problem
    Grants and Funding
    研究期間 : 2000年 -2004年
  • 生態学的アプローチによる反表象主義の知能ロボットに関する研究
    栢森情報科学振興財団：研究助成
    研究期間 : 2002年04月 -2003年03月 
    代表者 : 田川 聖治
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2001年 -2002年 
    代表者 : 羽根田 博正; 田川 聖治
     
    今年度は,昨年度からの集積回路の実装設計におけるモジュール配置問題に加えて,新たに組立ロボットの制御と電子デバイスの最適設計を対象とし,提唱している設計論に基づくメタ戦略を適用するとともに,計算機実験を通じてその有効性を検証した.以下に,各研究の概要と成果,今後の展開を述べる. 1.モジュール配置問題 総配線長が最短となるような回路素子の基板上への配置方法を考える場合,そのような配置方法(最適解)は幾つも存在して一意に決まらない.本研究では,複数の最適解を持つモジュール配置問題に対し,今西進化論をアナロジーとする遺伝アルゴリズムを適用することで,構造の異なる最適解から成る集合を求めた.設計者は得られた複数の最適解の構造を比較することで,目的関数(配線長)には反映されない電気的特性などの機能から各最適解を多角的に評価することができる. 2.組立ロボットの制御 能動的な行為によって組立作業を遂行するロボットの制御において,順序機械で定義された動作パターン生成器(APG)の適切な構造を決定するために遺伝アルゴリズムを適用した.また,最適なAPGを内蔵したロボットは環境との相互作用を通じて,各部品の形状やその初期位置の違いを識別するとともに,組立作業の完了を自ら認識し停止できることを確認した. 3.電子デバイスの最適設計 弾性表面波(SAW)フィルタの周波数特性(機能)は,基板上に配置されたすだれ状電極と反射器の形状等(構造)に依存する.本研究では,三電極SAWフィルタの設計を最適化問題として定式化するとともに,k次元近傍に基づく可変近傍探索法(VNS)を適用し,与えられた仕様を満たす周波数特性が実現できることを示した.今後の課題は,VNSと遺伝アルゴリズムを組み合わせることで,最適化手法の大域的な検索能力を向上させることである.
  • Ecological Approach to Intelligent Robot Design
    Grant-in-Aid for Scientific Research
    研究期間 : 1999年 -2002年
  • 今西進化論に基づく最適化手法の構成と評価に関する研究
    ひょうご科学技術協会：研究助成
    研究期間 : 2000年04月 -2001年03月 
    代表者 : 田川 聖治
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1998年 -1999年 
    代表者 : 羽根田 博正; 田川 聖治; 井上 克己
     
    本研究の目的は、人間を含む複数のシステムの相互作用という観点から、新たなアルゴリズムの設計と実装を試みることにあった。特に、コンピュータ、人間、ロボット、環境、アルゴリズムといった工学の分野において馴染みの深いシステムを対象とし、それらの有機的な相互作用から、個々のシステムの定性的な限界を超えて、新たな能力が発現されるようなメカニズムの確認と解析に取り組んだ。本研究の具体的な成果は、以下に示す三つの項目に要約される。 1.ロボットと環境の相互作用 知能の本質は環境との相互作用にあるという発想から、アフォーダンス理論に基づき知能ロボットの実現を試みた。アフォーダンスとは環境に潜む意味であり、環境内のアフォーダンスを発見し利用することで、ロボットは知的に振舞うことができると考えられる。本研究では、アフォーダンス理論の視点から、仮想的なロボットと環境のモデルを考案するとともに、環境の内部モデルを持たないロボットが、環境との相互作用によって状況を認識して、適切に行動する様子を確認した。 2.人間とコンピュータの相互作用 人間に対する知的設計支援システムとして、対話的な遺伝アルゴリズムの実行環境を開発した。特に、遺伝アルゴリズムを用いる上で必要とされる機能の検討と、操作性に優れたインターフェースの設計を行った。さらに、この知的設計支援システムをJAVA言語によって実装するとともに、移動ロボットアームの設計に適用してその有用性を確認した。 3.最適化アルゴリズムの相互作用 最適化問題に対するメタ戦略の構築において、複数の最適化アルゴリズムを組合せることで、個々のアルゴリズムが有する性能の限界を超えて、新たな探索能力が創発されることを確認した。この事象については、今後も研究を継続して、さらに探究する必要があると思われる。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1998年 -1999年 
    代表者 : 井上 克己; 田川 聖治; 羽根田 博正
     
    帰納的論理プログラミング(ILP)は,関係記述の帰納的学習のための理論と実用的な学習アルゴリズムを研究する分野であるが,従来の研究では,学習されるプログラムの形式として,主に確定ホーンプログラムのような単調なクラスのものが考えられていた.本研究では,ILPにおいて常識規則やデフォルト規則を学習するために,非単調推論なクラスを学習できる帰納推論の枠組を考案し,不完全な情報下での学習方式の理論の確立とその実装システムの開発を行った.2年間の研究実績は以下の通りである。 1.背景知識と正負例を入力として与えたときに,拡張論理プログラムの形式で学習されたプログラムを出力するシステムLELPに関して,その正当性の証明を含む理論的整備を行った. 2.正例をすべてカバーする一般規則を生成するシステムを,ボトムアップおよびトップダウンの2種のアルゴリズムを用いて開発した.さらにこの部分を高速化するために,Java言語を用いたり,遺伝的アルゴリズムの適用も図った.また,規則を生成する際の探索空間を絞るために,帰納推論に適したバイアスを自動的に定めるための方式を開発した. 3.アブダクション(発想)の機能を有するアブダクティブ論理プログラムを出力とするようなLELPの変形についても基礎的な考察を行った.この中で,新仮説発見の手法を考案し,非単調推論において優先度に関するメタ知識を自動的に発見する方法に応用した.
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1997年 -1998年 
    代表者 : 田川 聖治
     
    本研究においては,さまざまな最適化問題に対して,効果的な進化型計算の構築法を提案するとともに,その有効性について計算機実験による多角的な評価を行った。また,個体間の構造的な距離を導入することにより,進化型計算の挙動を定量的に評価するための解析手法を提案した。提案した手法によれば,進化の過程における個体集団の多様性や交叉における形質遺伝性を,問題固有の解空間の観点から直観的に理解することが容易となり,進化型計算の挙動解析のみならず,理論的な発展にも寄与できるものと期待される。本年度は,昨年度からの自立行動ロボットに関する研究に加えて,NP困難な組合せ最適化問題の実質的なベンチマーク・テストである巡回セールスマン問題に対して,効果的な遺伝的アルゴリズムの構築を提案するとともに,個体間の距離に基づく挙動の解析を行った。 (1) ロボットプログラムの自動生成:包摂アーキテクチャなど実際の自立行動ロボットのプログラムが,有限状態機械として記述されていることに着目して,進化型計算による有限状態機械の自動生成を試みた。特に,進化型計算の効率化においては,ラマルク進化論の概念を遺伝演算子に導入することにより,個体集団の進化速度を向上させるとともに,最終的に得られる個体の性能を高めることに成功した。昨年度は,有限状態機械に対するラマルク的な突然変異を提案したが,本年度は,新たに有限状態機械のラマルク的な交叉法を考案して,進化型計算による有限状態機械の自動生成手法を完成させた。 (2) 巡回セールスマン問題における遺伝的アルゴリズムの挙動解析:完全グラフ上のハミルトン閉路を個体と見なし,個体間に構造的な距離を定義することにより,巡回セールスマン問題対する遺伝的アルゴリズムの挙動を定量的に評価するための解析手法を提案した。さらに,順序問題に対する従来の交叉法において,個体間の距離を利用する調和交叉法を提案した。調和交叉法によれば,新たに得られる子の個体が解空間において常に両親の中間に位置するため,従来の交叉に比べて局所的探索能力が向上するとともに,交叉における形質遺伝性が個体間の距離に基づき定量的に保証されることを証明した。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1996年 -1997年 
    代表者 : 羽根田 博正; 田川 聖治; 井上 克己; 太田 有三
     
    現実的な規模のロボット制御則のスケジューリング問題に対して,遺伝的アルゴリズム(GA:Genetic Algorithm)を設計・適用することで,GAの特性を客観的に評価し,効果的なGAの構築方法,および,その利用方法を明らかにしている.ただし,本研究で得られたGAに関する多くの研究成果は,ロボット制御則のスケジューリング問題に限られたものではなく,工学的に意味のあるほかの最適化問題に対しても広く応用できるものである.そこで,本研究では,自律行動ロボットのプログラミング問題や,組合せ最適化問題の代表的なベンチマーク・テストである巡回セールスマン問題に対しても,同様に効果的なGAの構築方法を示した. (1)コード化方法:ロボット制御則のスケジューリング問題は,集合の分割問題に帰着できる.しかし,従来の分割問題に対するコード化方法は非常に冗長で,GAの探索効率を損ねるものであった.そこで,本研究では一つの表現型に対応する複数の遺伝子型を同値類と見做し,「順序変換」と呼ぶ手法により解空間と探索空間を一対一に対応させる新たなコード化方法を提案した.このコード化方法は,集団内のすべての遺伝子型を適当な標準形に変換することで冗長性を除く従来の手法とは異なり,コード化によって個々の表現型の持つ形質が失われる恐れがない.また,提案した同値類に基づくコード化方法を拡張し,分割問題のみならず,巡回セールスマン問題のような順序問題にも適用した. (2)遺伝演算子:対象とする問題固有のヒューリスティックを利用して,親の持つ望ましい形質を優先的に子へ継承させる交叉法「重み付きエッジ交叉」を提案した.さらに,幾つかの代表的な交叉法と比較して,提案した交叉法は局所探索能力に優れており,計算量においても遜色がないことを理論的に証明した.また,突然変異については,表現型に対する部分的な評価を遺伝子型における突然変異の発生位置に反映させるラマルク的確率を採用することにより,従来の一様確率に基づく突然変異に比べて収束性が大幅に改善されることを示した. (3)世代交代モデル:対象とする問題が複雑で規模が大きくなると,各個体の適応度の評価に膨大な計算時間を要するようになり,GAの構築においても探索効率の向上が重要な課題となる.そこで,解空間と探索空間において適切な距離関数を定義し,これらの距離を用いて個体集団の多様性を観察すると共に,交叉率などを適応的に制御することで,集団の多様性を維持しながらGAの探索効率を高める手法を提案した.
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1995年 -1996年 
    代表者 : 太田 有三; 田川 聖治; 羽根田 博正
     
    本研究で得られた成果は以下のようにまとめられる. 1.多角形区間演算の定義とインプリメント 2種類の多角形区間演算を提案し,そのインプリメントを行った.1つは,凸多角形の集合の上で,和,積,逆集合の演算が閉じるように定義されるもので,もう1つは,必ずしも凸とは限らない多角形の集合の上で,和,積,逆集合の演算が閉じるように定義されるものである.前者をCPIAで表し,後者をNPIAで表す.これらのインプリメントにおいては,計算幾何学の成果を利用して,計算の効率化を図った. 2.ゲイン余裕の算出 これについては,CPIAを用いる4種類の方法とNPIAを用いる方法を提案した.前者は,Gaston等の方法の改良となっている.また,後者は,完全分解可能な表現が得られ無い場合には,現時点では,値集合を過大に評価する可能性があるので適用してもあまり意味が無いが,複雑な問題に対しては,前者の方法よりもはるかに高速である. 3.ロバスト根軌跡法 実用的には,代表根の存在範囲,ダイポールをなすものの存在範囲,それ以外の根の存在範囲が仕様を満たしているかどうかということが重要であるという観点から,ロバスト根軌跡法の開発を行った. 4.ロバストPID制御器の設計 多角形区間演算を用いて値集合の推定を行うことにより,一般的な複数のロバスト仕様を満足するPID制御器の許容パラメータの集合を高速に求めることができるCADシステムを開発した. 5.ロバスト2自由度制御系のCAD 上の3,4に述べた機能,および,古典的な周波数応答法を値集合の不確かさ考慮して設計を行うなどの機能を持つロバスト2自由度制御系の設計のためのCADシステムのインプリメントを行った.
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1995年 -1995年 
    代表者 : 羽根田 博正; 田川 聖治; 太田 有三
     
    本研究においては、実際の並列処理システムにおいて適用可能な、最適な負荷分散手法を提案すると共に、ロボット・アームの計算機制御に応用して、その有効性を確認した。 (1)スケジューリング問題の定式化:並列計算機モデルとしては、実用性と汎用性に優れたMIMD分散メモリ方式を採用した。また、並列化するプロセッサとしては、シグナル・プロセッサ(DSP)を使用した。この並列処理システム(マルチDSPシステム)において、データ処理のタイミングに関わる、幾つかの時間的な制約条件を明かにすると共に、スケジューリング問題を組合せ最適化問題として定式化した。 (2)最適化アルゴリズムの提案:対象とするスケジューリング問題に対して、分枝限定法に基づき最適解を厳密に求めることができる最適化アルゴリズムと、実用的な準最適化アルゴリズムをそれぞれ提案した。 (3)最適化コンパイラの開発:並列処理全体としての効率を高めるためには、並列化された各プロセッサ事に行われる逐次処理の計算効率を高める必要がある。そこで、数式処理的な手法を用いて、計算プログラムを、含まれる演算回数が最少であるという意味で最適化することができる最適化コンパイラを開発した。 (4)ロボット・アームの制御への応用:提案した並列処理手法とスケジューリング・アルゴリズムを、ロボット・アームの計算機制御による実時間処理に応用して、その有効性と実用性を確認した。 (5)今後の研究の展開:並列処理は、ロボット・アームの制御則の計算のように、膨大な演算を含む計算の実時間処理において、特に嘱望されている。ところが、スケジューリング問題の規模が大きくなると、最適化アルゴリズムが使用できないために、効率的な並列処理が行えないというジレンマに陥る。 そこで、今後の研究の展開としては、スケジューリング問題に対する確率的アルゴリズム(遺伝的アルゴリズム)の構築方法を検討すると共に、今回提案した各アルゴリズムとの比較を行いたい。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1993年 -1994年 
    代表者 : 羽根田 博正; 田川 聖治; 太田 有三
     
    本研究では,その「等高線(面)」が多面体によって与えられる凸多面体リアプノフ関数の計算機による自動生成とその非線形システムの解析・設計への応用について,主に次の5課題について研究を行った.なお,得られた成果については論文誌への投稿を準備中である. (1)多面体の改良アルゴリズムの確立:幾つかのアルゴリズムの比較検討を行い,数値実験の結果,一般化セクタ条件から定められる複数の区分的線形システムによって定まるベクトル場の成分を追加する方法が最も良い結果を得られるのではないかという一定の結論を得た.また,実ジョルダン標準形を利用した効果的な初期の凸多面体の構成方法を提案できた. (2)動的凸包算法の開発と高速化:Beneath-Beyond法に基づく方法の計算機へのインプリメントが完了したが,膨大な記憶容量を必要であり,中規模の問題に対しては適用可能であるが,大規模な問題に対しては適用が困難であることが判明した.このため,新たに,双対な凸多面体という概念を導入し,凸多面体を更新するだけでなく,ファセット等の情報を得ることもできる線形計画問題としての定式化について検討し,Beneath-Beyond法よりも必要とする記憶容量が少なく且つ高速な動的凸包算法を考案した.また,そのインプリメントも行った. (3)不連続システムへの適用:滑り現象を生ずるようなシステムに対しても連続系の場合と殆ど同様な安定条件を得た.また,凸多面体リヤプノフ関数を用いて可変構造制御系の設計を行う方法を提案することができた.この方法は,いわゆる,チャタリング現象を避ける為の方策とその場合の限界も明らかにしている. (4)大規模複合システムの安定解析への応用:凸多面体リアプノフ関数を複合系の安定理論の枠内で適用し,凸多面体リアプノフ関数の柔軟性を活かすことによって,従来のものよりより保守的でない安定条件を得られる可能性があることを示した. (5)ファジィ制御系の安定解析への応用:実際的なファジィ制御系を対象として凸多面体リアプノフ関数の生成と安定領域の推定について検討を行ったが,拡張されたセクタ条件という概念を用いることにより,従来用いられてきたリアプノフ関数を適用した場合よりも良い結果を得ることができた.
  • Development of Computer Aided Desgin System based on Meta-heuristics Method

担当経験のある科目

  • 数理計画法近畿大学
  • 確率統計Ⅰ近畿大学
  • 人工知能近畿大学
  • コンピュータ基礎Ⅱ近畿大学
  • センサシステム近畿大学

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