Study on an Efficient Unified Method for Obtaining Optimal Design of the Multi-Dimensional, Multi-State and Multi-Objective Network System Considering Similar Shape of Graphs

考虑图相似形状的多维、多状态、多目标网络系统优化设计的高效统一方法研究

基本信息

批准号：
22K04603
负责人：
秋葉知昭
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Chiba Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究課題は多目的最適化問題の一つである多目的ネットワーク最適設計問題において、(a)ネットワークどうしの連結が積層(三次元)で表現できる多層ネットワークの場合、および、(b)各構成要素とシステムが多状態に遷移する多目的ネットワークを対象として、この問題を多次元多状態多目的ネットワークの最適設計問題と定義し、最適設計問題の解法を導くことを目指している。NP困難な多次元多状態多目的ネットワークの最適設計問題に対し、本研究課題は全体を理論的に相似形ネットワーク(SN系)を用いて単純化し、信頼度等評価関数の新たな解法を導き、SN系を考慮して単純化した多次元多状態多目的ネットワークの新たなパレート最適解の厳密解導出方法を提案することで、ネットワーク全体の新たなパレート最適解の厳密解導出方法と、最適設計問題の解法を導く。また、それぞれの導出方法の並列計算の可能性を検討し、成果を集約してSN系を用いた統一的厳密解法を提案する。この提案のために、研究段階を“相似形の場合”と“異形を含む場合”に分割して考える。研究初年度は主に従来の国内外の研究の再調査を実施し、その中でSN系の一つである連続-kシステムの研究成果を整理した。また多目的ネットワーク最適設計問題の解法提案の一つとして、評価関数にネットワーク信頼度、または、最大流量とコストを評価関数とした2目的ネットワークのパレート最適解導出方法の改善を行った。加えて、実社会のネットワークをどのような相似形ネットワークで分割できるのか、その形と分割方法を検討した。加えて、ソフトウェア信頼性評価など信頼度の時系列解析を行う際に有用なウェーブレット推定法の研究を報告した。時系列解析は多目的ネットワーク最適設計問題における信頼性評価の一つとして適用可能と考えられる。以上の研究成果を論文4件、国際会議報告3件，国内学会報告4件として報告している。

该研究主题旨在定义多目标网络最佳设计问题，这是多目标优化问题之一，在该问题中，（a）可以在堆栈（三维）和（b）多级网络中表达网络连接的多级网络，并且一个多组件和系统过渡到多个状态，并以多种状态定义了多项式，以实现多项式设计，以实现多项式设计。得出解决最佳设计问题的解决方案。为了响应难以NP难以NP的多维多状态多态网络的最佳设计问题，从理论上讲，使用相似类型的网络（SN系统）简化了整体问题（SN系统），为可靠性评估功能提供了一种新的解决方案，并提出了一种跨越跨越的跨越跨越派型的跨越派型派系的方法，该方法是跨越的派态范围。心灵，并为整个网络的新帕累托最佳解决方案提供了一种严格的推导方法，并为最佳设计问题提供了解决方案。此外，我们研究了每种推导方法平行计算的可能性，并通过巩固结果提出了使用SN系统的统一，严格的解决方案。对于此提案，研究阶段分为“类似形式”和“包括类似形式”。在研究的第一年，我们主要对先前的国内和国际研究进行了审查，其中，我们组织了SN系统之一的连续-K系统的研究结果。此外，作为多目标网络最佳设计问题的解决方案之一，我们使用评估功能改进了两目标网络的Pareto最佳解决方案推导方法，即网络可靠性或最大流量和成本。此外，我们研究了现实世界网络的划分的形式和方法，这些网络可以分为类似的网络。此外，我们报告了一项有关小波估计方法的研究，该方法可用于执行可靠性时间序列分析，例如软件可靠性评估。时间序列分析被认为是多目标网络最佳设计问题中的可靠性评估。上述研究结果在四篇论文，三个有关国际会议的报告以及四个有关国内学术会议的报告中进行了报道。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

近傍を用いた遺伝的アルゴリズムにおける探索空間制限

使用邻域的遗传算法中的搜索空间限制

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Taishin Nakamura;Hisashi Yamamoto;Tomoaki Akiba;高橋奈津美，弓削哲史，秋葉知昭
通讯作者：
高橋奈津美，弓削哲史，秋葉知昭

ソフトウェア信頼性評価における多重解像度解析の応用

多分辨率分析在软件可靠性评估中的应用

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
経営システム
影响因子：
0
作者：
水野貴之 ; 掘込泰三 ; 藤本祥二 ; 石川温;肖　霄
通讯作者：
肖　霄

Genetic algorithm with search reduction using neighborhood in Bi-objective Network

双目标网络中使用邻域进行搜索减少的遗传算法

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
N. Takahashi; T. Yuge
通讯作者：
T. Yuge

The optimal design of consecutive-k systems

连续k系统的优化设计

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
Reliability and Maintenance Modeling with Optimization: Advances and Applications
影响因子：
0
作者：
H. Yamamoto;T. Nakamura;T. Akiba and L. Zhou
通讯作者：
T. Akiba and L. Zhou

Incorporating software metrics data in software reliability assessment via penalized regression

通过惩罚回归将软件指标数据纳入软件可靠性评估