Papers - Aiyoshi, Eitaro

回転不変性を考慮した超球交叉によるDifferential Evolutionの改良

E. AIYOSHI, M. Kanemasa

計測自動制御学会論文集 51 ( 7 ) 503 - 511 2015.07

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

多点型進化戦略と遺伝的プログラミングによる創発的パラメータ調整ルールの設計

MINORU KANEMSAAI, AIYOSHI EITAROU>

電気学会論文誌Ｃ 135 ( 3 ) 321 - 330 2015.03

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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A New Framework with a Stability Theory for Multipoint-Type and Stochastic Meta-Heuristic Optimization Algorithms

YUJI KOGUMA, AIYOSHI EITAROU

IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences E98-A ( 2 ) 700 - 709 2015.02

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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Search Points Distribution Analysis for Differetial Evolution Based on Maximum Entropy Method

YUJI KOGUMA, AIYOSHI EITAROU

電気学会論文誌Ｃ 134 ( 9 ) 1341 - 1347 2014.09

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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Algorithm Tuners for PSO Methods and Genetic Programming Technique for Learning Tunung Rules

MINORU KANEMASA, EITARO AIYOSHI

IEEJ Transaction on Electrical and Electronic Engoneering 9 ( 4 ) 407 - 414 2014.07

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

制約条件付き0-1組合せ最適化問題に対するPSOを用いた進化型解法

AIYOSHI EITAROU

電気学会論文誌C 132 ( 7 ) 1136 - 1143 2012.07

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

満足化トレードオフ法とSOMを用いた放射性廃棄物地層処分における緩衝材最適設計

AIYOSHI EITAROU

電気学会論文誌C 132 ( 7 ) 1116 - 1127 2012.07

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

PSOとDEによるハイブリッド手法の計算特性

AIYOSHI EITAROU

電気学会論文誌C 132 ( 7 ) 1128 - 1135 2012.07

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

乱数係数をもつParticle Swarm Optimizationの力学系に対する統計的安定性解析

小熊祐司、相吉英太郎

電気学会論文誌Ｃ 131 ( 5 )  2011.05

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

PSOを用いた進化型アントコロニー法

Eitaro Aiyoshi

電気学会論文誌Ｃ 131 ( 5 )  2011.05

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

The Robestness of a Nash Equilibrium Simulation Model: Game Theoretic Approach Using Variable Metric Projection Method

Eitaro Aiyoshi， Atsushi Maki，Takashi Okamoto

Mathematics and Computers in Simulation 81 ( 7 ) 1518-1526 2011.03

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

大域的持続探索のための非同期世代交代型Particle Swarm Optimizatiion

石井 良尚、相吉 英太郎

電気学会論文誌Ｃ 131 ( 3 )  2011.03

Research paper (scientific journal), Joint Work

多品種同時競売のための最適価格決定問題とParticle Swarm Optimizationによる最適価格探索法

Kazuaki Masuda, Eitaro Aiyoshi

電気学会論文誌Ｃ 131 ( 2 )  2011.02

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Improvement of Particle Swarm optimization Based on the Repetitive Search Guideline

Sodo Hiraoka，Takashi Okamoto，Eitaro Aiyoshi

Electrical Engineering in Japan 173 ( 2 ) 42-54 2010.11

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

多点型離散化時変慣性系モデルを用いた大域的最適化

Takashi Okamoto, Eitaro Aiyoshi, Kenichiro Hamada

計測自動制御学会論文集 46 ( 11 )  2010.11

Research paper (scientific journal), Single Work

Particle Swarm Optimization の力学系に対する乱数を考慮した安定性解析：持続探索のための最良パラメータ

KOGUMA YUJI AIYOSHI EITAROU

電気学会論文誌Ｃ 130 ( 1 ) 29 - 38 2010.01

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

離散構造制約条件付き最適化問題に対するPSOを用いた進化計算

KOGUMA YUJI FURUSAWA ATSUROU AIYOSHI EITAROU

計測自動制御学会論文集 45 ( 10 ) 512 - 521 2009.10

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

A Nash Equilibrium Solution in an Oligopoly Market: The Search for Nash Equilibrium Solutions with Replicator Equations Derived from the Gradient Dynamics of Simlex

AIYOSHI EITAROU　MAKI ATSUSHI

Mathematics and Computers in Simulation 79 ( 9 ) 2724 - 2732 2009.05

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

PSOを用いたモデル予測制御のパラメータ最適化

SUZIKI RYOUHEI KAWAI FUKIKO NAKAZAWA CHIKASHI MATSUI TETSUROU AIYOSHI EITAROU

電気学会論文誌Ｃ 129 ( 3 ) 432 - 440 2009.03

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Global optimization with the PSO coupling-type discrete gradient chaos model

Okamoto Takashi, Aiyoshi Eitaro

Electrical Engineering in Japan 165 ( 4 ) 67 - 75 2008.12

ISSN  0424-7760

　View Summary

<p>In this paper, we propose a new multiagent discrete gradient chaos model using a coupling structure which PSO has. Concretely, first, we introduce a multiagent-type optimization model whose agents search autonomously with the discrete gradient chaos model which is the simplest dynamical global search model, and they are coupled by convective coupling. Convective coupling in this model is used to aim at overcoming of emergence of boundary crisis which is a problem of the original discrete gradient chaos model. Second, we introduce PSO coupling structure, where population drifts to the gbest and the pbest, into discrete gradient chaos model. Then, we propose "PSO coupling-type discrete gradient chaos model" with the search strategy based on objective function's value. In this paper, our proposed models are applied to several benchmark problems. The results show that our proposed models have better global optimization ability than the original discrete gradient chaos model and PSO model. © 2008 Wiley Periodicals, Inc.</p>

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Particle Swarm Optimization：A numerical Stability Analysis and Parameter Adjustment Based on Swarm Activity

YASUDA KEIICHIROU IWASAKI NOBUHIRO UENO GENKI AIYOSHI EITAROU

IEEJ Trans. Electrical and Electronic Engineering 3 ( 6 ) 642 - 659 2008.11

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

繰り返し探索指針によるParticle Swarm Optimizationの改良

HIRAOKA SOUDO AIYOSHI EITAROU

電気学会論文誌Ｃ 128 ( 7 ) 1143 - 1153 2008.07

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Global Optimization with PSO Coupling-Type Discrete Gradient Chaos Model

OKAMOTO TAKASHI AIYOSHI EITAROU

Electrical Engineering in Japan 165 ( 4 ) 65 - 75 2008.06

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Proposal of Particle Swarm Optimization Methods with Nonlinear Dissipative Term

MURATA HIDEKI YASUDA KEIICHIROU AIYOSHI EITAROU

Electronics and Communications in Japan 91 ( 2 ) 23 - 30 2008.02

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Global Optimization Using a Synchronization of Multiple Search Points Autonomously Driven by a Chaotic Dynamical Model

OKAMOTO TAKASHI AIYOSHI EITAROU

Journal of Global Optimization 41 ( 2 ) 219 - 244 2008.02

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

多様化と集中化の探索戦略を階層的に併用する大域的最適化手法

SASAKI TAKUICHI AIYOSHI EITAROU

計測自動制御学会論文集 43 ( 11 ) 1055 - 1064 2007.11

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

非線形散逸項を有するParticle Swarm Optimization法の提案

MURATA HIDEKI YASUDA KEIICHIROU AIYOSHI EITAROU

電気学会論文誌Ｃ 127 ( 5 ) 787 - 792 2007.05

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

The Search for Nash Equilibrium Solution with Replicator Equations Drived from Gradient Dynamics on a Simplex

TAKASHI OKAMOTO AIYOSHI EITAROU

計測自動制御学会論文集 42 ( 2 ) 118 - 127 2007.02

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

目的関数変換による分岐調整を利用したカオス最適化手法：大域的最適化手法「水抜き法」の提案

WATANABE YUKI OKAMOTO TAKASHI AIYOSHI EITAROU

電気学会論文誌Ｃ 126 ( 12 ) 1559 - 1568 2006.12

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

上下限領域に閉じ込めたParticle Swarm Optimizationの力学系の分岐特性と収束特性

MURATA HIDEKI AIYOSHI EITAROU

電気学会論文誌Ｃ 126 ( 7 ) 904 - 912 2006.07

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

PSO結合型離散勾配系カオスモデルによる大域的最適化

OKAMOTO TAKASHI AIYOSHI EITAROU

電気学会論文誌Ｃ 126 ( 7 ) 857-864 2006.07

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Automated Core Design

Kobayashi Yoko, Aiyoshi Eitaro

Nuclear Technology 151 ( 1 ) 77 - 85 2005.07

ISSN  0029-5450

　View Summary

<p>Multistate searching methods are a subfield of distributed artificial intelligence that aims to provide both principles for construction of complex systems involving multiple states and mechanisms for coordination of independent agents' actions. This paper proposes a multi-state searching algorithm with reinforcement learning for the automatic core design of a boiling water reactor. The characteristics of this algorithm are that the coupling structure and the coupling operation suitable for the assigned problem are assumed and an optimal solution is obtained by mutual interference in multistate transitions using multiagents. Calculations in an actual plant confirmed that the proposed algorithm increased the convergence ability of the optimization process.</p>

超球面上の最適化手法を応用した主成分分析

MASUDA KAZUAKI AIYOSHI EITAROU

計測自動制御学会論文集 41 ( 3 ) 268 - 273 2005.03

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

すべての局所的最適解を探索する多体結合系アルゴリズム

AIYOSHI EITAROU

電気学会論文誌Ｃ 124 ( 9 ) 1881 - 1887 2004.09

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

ニューラルネッワークを用いたカオスデータのモデリングと周期解推定

AIYOSHI EITAROU

計測自動制御学会論文集 40 ( 3 ) 322 - 327 2004.03

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

対称性を有するパルス結合振動子系における同調現象の解析

遠藤俊明　田中玲子　相吉英太郎

電気学会論文誌Ｃ 124 ( 2 )  2004.02

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

非線形散逸力学系の内部状態モデルを用いた制約条件付大域的最適化手法

岡本卓　相吉英太郎

システム制御情報学会論文誌 16 ( 12 ) 662 - 669 2003.12

Research paper (scientific journal), Single Work, Accepted

ファジィ結合した複数の局所的ニューラルネットワークによる大域的関数近似

森下　謙太郎　相吉 英太郎

電気学会論文誌Ｃ    1839 - 1846 2003.10

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Optimization of a Boiling Water Reactor Loading Pattern Using an Improved Genetic Algorithm

小林　容子　相吉　英太郎

Nuclear Technology 143 ( 2 ) 144 - 151 2003.08

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

複素ニューラルネットワークによるフラクタル図形の近似と設計

三浦　みちる　相吉 英太郎

電気学会論文誌Ｃ 123 ( 8 ) 1465 - 1472 2003.08

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

シンプレックス内のカオス力学系を用いた正規化不等式制約付大域的最適化

増田　和明　相吉 英太郎

計測自動制御学会論文集 39 ( 7 ) 691 - 693 2003.07

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

シンプレックス上のカオス力学系と正規化制約付大域的最適化手法

増田和明、相吉英太郎

電気学会論文誌C 123 ( 6 ) 1147 - 1154 2003.06

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

ニューラルネットワークを用いた非線形時系列データのモデリングとその不動点推定の統合化手法

熊田直樹、相吉英太郎

電気学会論文誌C 123 ( 5 ) 1012 - 1019 2003.05

Research paper (scientific journal), Single Work, Accepted

Optimization of Boiling Water Reactor Loading Pattern Using Two-Stage Genetic algorithm

Y. Kobayashi and E. Aiyoshi

Nuclear Science and Engineering 142 ( 2 ) 119 - 139 2002.10

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Neural network approximation to nonlinear dynamics by velocity error backpropagation

Ishii Hidenori, Aiyoshi Eitaro

Electrical Engineering in Japan 140 ( 2 ) 26 - 35 2002.07

ISSN  0424-7760

　View Summary

<p>This paper presents a new type of recurrent neural network (RNN) and its learning algorithm for nonlinear dynamics, called "Velocity-Error Backpropagation (VEBP)." In VEBP, learning is performed in two steps: (a) The velocity vector field of reference trajectories is approximated by a feedforward neural network (NN) with biconnection layers by backpropagating the velocity errors directly. (b) The RNN is constructed by adding integrators and output feedback loops to the trained feedforward NN. VEBP has some advantages over "backpropagation through time (BPTT)," the conventional learning method for RNNs. The effectiveness of the presented RNN and its learning algorithm is demonstrated by simulation results for some examples of nonlinear dynamics.</p>

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離散化カオス写像と悪化受理法によるハイブリッド型大域的最適化手法

増田和明、相吉英太郎

電気学会論文誌C 122 ( 5 ) 892 - 899 2002.05

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

An Application of the Continuous Time Replicator Dynamics to Economics

E. Aiyoshi, R. Horie, and A. Maki

Mathematics and Computers in Simulation 59 ( 1-3 ) 105 - 113 2002.05

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

２段階遺伝アルゴリズムを用いた沸騰水型原子炉における炉心装荷パターンと制御棒パターンの統合型最適化

小林容子、相吉英太郎

電気学会論文誌C 122 ( 3 ) 390 - 401 2002.03

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Neural Network Approximation to Nonlinear Dynamics by Velocity Error Backpropagation

H. Ishii and E. Aiyoshi

Electrical Engineering in Japan 140 ( 2 ) 26 - 35 2002.02

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

速度誤差逆伝搬学習アルゴリズムによる非線形力学系のニューラルネットワーク近似

石井秀教、相吉英太郎

電気学会論文誌C 121 ( 6 ) 1026 - 1034 2001.06

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

ニューラルネットワークを用いた沸騰水型原子炉の３次元出力分布の近似モデル

小林容子,相吉英太郎

電気学会論文誌Ｃ 121 ( 2 ) 468 - 475 2001.02

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

カオス特性を有する多値ヒステリシスマシンによる整数計画法

村野　亘、相吉 英太郎

電気学会論文誌C 121 ( 1 ) 76 - 82 2001.01

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

改良型遺伝アルゴリズムによる沸騰水型原子炉の炉心装荷パターン最適化

小林容子、相吉英太郎

電気学会論文誌Ｃ 121 ( 1 ) 61 - 67 2001.01

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

沸騰水型原子炉の炉心における新旧の燃料棒の最適な組合せ配置を遺伝的アルゴリズムを用いて求めている。熟練者の経験則による推論機能も遺伝的アルゴリズムの演算に組み入れ，遺伝的アルゴリズムの効率を高めている。

均質分散システムの入力端配置問題とその進化的解法

伊藤雄一，田中玲子, 相吉英太郎

電気学会論文誌Ｃ 121 ( 1 ) 269 - 274 2001.01

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

A Distributed Model of the Saccade System：Simulations of Temporally Perturbed Saccades Using Position　and Velocity Feedback

K.Arai,S.Das,E.L.Keller,E.Aiyoshi

Neural Networks 12 ( 10 ) 1359 - 1375 1999.12

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

A Learning Algorithm for Saccade Model with Distributed Feedback Mechanism

K.Arai,E.Aiyoshi

Electrical Engineering in Japan 129 ( 4 ) 66 - 76 1999.12

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

ゲーム理論的均衡解探索のための擬似勾配系モデルのニューラルネットワーク実現とその安定性解析

堀江亮太，相吉英太郎，宮野吉平

システム制御情報学会論文集 12 ( 11 ) 680 - 690 1999.11

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

最適化計算用ニューラルネットワークをモジュールとして複数結合させたとき，その平衡状態が安定ならば，最適化問題が相互干渉したゲーム問題のNash均衡解を探索する機能を有することを示し，平衡状態が不安定ならばヘテロクリニックサイクルが生じることを発見している．

最適化問題に対する拡散結合型多体勾配系とそのニューラルネットワーク実現

堀江亮太、相吉英太郎

計測自動制御学会論文集 35 ( 3 ) 435 - 443 1999.03

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

複数の勾配系が拡散結合した最小化モデルをニューラルネットワークで実現し、シュミレーションによりその探索性能とギンヅブルグ-ランダウ方程式の近似特性についても言及し、空間的パターンが生成されることを示して多体ニューラルネットワークの基礎原理の一つを確立している。

連動式状態遷移ニューラルネットワークによるラインバランシング問題の解法

村中優記緒、相吉英太郎

計測自動制御学会論文集 35 ( 2 ) 300 - 302 1999.02

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

既発表論文で提案した連動式ニューラルネットワークがラインバランシング問題も適用できることを示し、Hopfield型ニューラルネットワークを用いた場合よりも大域的最適解を高い割合で求められることを示している。

ニューラルネットワーク集団における相互交信機能による交叉型状態遷移の実現とその組合せ最適化問題への応用

大谷正明、相吉英太郎、堀江亮太、馬渕崇

計測自動制御学会論文集 34 ( 7 ) 857 - 865 1998.07

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

遺伝アルゴリズムにおける個体間の交叉型演算機能を、複数のニューラルネットワーク間の結合構造における交信機能の状態遷移則によって実現し、この複数個体間の情報交換により、組合せ最適化問題の大域的探索性能を高めることができることを確認している。

分散型フィードバック機構を持つサッケ－ド神経回路モデルと最適パラメータ獲得学習法

荒井邦晴、 相吉英太郎

電気学会論文誌Ｃ １18 ( 5 ) 685 - 693 1998.05

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

サッケード眼球モデルとして既発表の上丘モデルに脳幹モデルを付加した分散型フィードバック機構を提案し、完全に外部から観測可能な入出力データを教師信号として学習できるモデルを提案し、シミュレーションによる学習結果において、外乱に対する頑健性があることを確認している。

”メモリー”付きニューロン（慣性系ニュ－ロン）を用いた畳み込み積分型勾配法のニューラルネットワーク実現

堀江亮太、相吉英太郎、石井秀教

システム制御情報学会論文誌 117 ( 3 ) 112 - 119 1998.03

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

過去の勾配情報をメモリー機能に畳み込みながら関数を最小化するブレーキ付き勾配法のダイナミクスをニューラルネットワークで実現すると、ニューロンの内部状態は２階微分方程式で動作することを明らかにし、従来のニューラルネットワークと比べて、局所的最適解への停留をより回避できることを示している。

Optimal Household Portfolio Behavior

A. Maki and E. Aiyoshi

Mathematics and Computers in Simulation , Nos,3-6, 43   112 - 119 1997.08

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

就労者一生の貯蓄動向を、効用を最大化するような消費活動を求める最適化問題として定式化し、様々な経済環境のパラメータのもとでの最適消費行動を、最適化手法を用いて導いた。

サッケード眼球運動モデルにおける 遺伝的アルゴリズムと勾配法の統合型学習アルゴリズム

荒井邦晴、 相吉英太郎

電気学会論文誌C 117 ( 2 ) 150 - 157 1997.02

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

サッケード眼球運動を生成する脳神経回路モデルとして上丘モデルを提案し、所望のサッケードを実現するニューロン間結合係数の獲得法を提案している。特に、結合係数獲得学習アルゴリズムは、変分法に基づく勾配法とその初期状態を進化させる遺伝アルゴリズムを用いたハイブリッド型アルゴリズムである。

連動式状態遷移ニューラルネットワークによるｋ－Ｏｐｔ法的巡回順路置換実現

相吉英太郎、 吉川厚、 和久津拓也

電気学会論文誌Ｃ 115 ( 7 ) 809 - 818 1996.07

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

すでに提案した「連動式状態遷移ニューラルネットワーク」を巡回セールスマン問題に用いた場合、在来の実用的組合せ解法であるk-Opt法の順路付け替え作業を実現する演算器であることを示し、シミュレーションにより、k-Opt法と同等な効率性を確認した。

組合せ最適化のための徐冷型ヒステリシスマシンとその最適徐冷スケジュールの遺伝的獲得法

相吉英太郎、池杉栄一、和久津拓也

計測自動制御学会論文集 32 ( 5 ) 758 - 767 1996.05

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

最小化関数値の一定範囲内の悪化の状態遷移ならば、確定的に受理する動作を実現するために、ニューロン素子にヒステリシス特性を持つニューラルネットワークを提案し、状態遷移安定化のために、この特性を弱める徐冷操作の最適スケジュールを獲得するのに遺伝アルゴリズムを適用した。

The Hierarchical and Social Decision Making Procedure for Bi-Objective Optimization Problems by Using the Simple Majority Decision Rule

永瀬桂子、相吉英太郎

Journal of Global Optimization 8 ( 3 ) 307 - 322 1996.04

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

２目的最適化問題の非劣解集合内から、社会効用関数によって社会選択を行うための合意形成手法として、単純多数決制と数理計画を組み合わせたCSCWのための計算手法を開発している。

多入力多出力ニューロンによる多次元的状態遷移の原理と組合せ最適化への応用

大谷正明、相吉英太郎

計測自動制御学会論文集 32 ( 2 ) 231 - 241 1996.02

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

複数のニューロンを同時かつ協調的に発火させ、それらが取りうるすべての組合せ状態、つまり多次元的広がりのある複数の状態の中から、最良な状態を選別して状態遷移する遷移則と、そのためのネットワーク素子として、多入力多出力ニューロンを提案した。

Lifecycle Simulation Based on the Feedback System and the Choice of Switching Time for the Period Model

相吉英太郎， 牧 厚

Mathematics and Computers in Simulation, Nos.3-4, 39   335 - 341 1995.11

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

人間の消費行動と資産形成過程の解析のために，消費活動が資産額に比例するという帰還構造を設けた場合の最適消費行動過程と資産形成過程を最適制御の数値計算法を用いて算出し、様々な経済条件のもとでシミュレーションをおこなった。

高階微分方程式最小化モデルの多層 帰還型ニューラルネットワークによる実現

相吉英太郎，阿部直範

電気学会論文誌Ｃ 115 ( 10 ) 1151 - 1157 1995.10

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

多重１次関数の凹凸性によるニューラルネットワークの局所停留性克服のため，振動的な状態遷移で停留点を突き切るような2階微分を含む高階微分方程式に基づく最小化モデルを考え, このモデルを階層的かつ帰還構造のニューラルネットワークで実現した。

双２次関数最小化３値組合せ問題に対するニューラルネットワークの原理

中村　孝，　相吉英太郎

計測自動制御学会論文集 31 ( 5 ) 631 - 639 1995.05

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

双２次関数３値組合せ最小問題を解く，まったく新しい３状態値ニューラルネットワークの構造と動作原理を開発している。これによって，新たに３値組合せ問題を解くことを可能にしたばかりでなく，従来の２値組合せ問題も３値組み合わせ問題として定式化しなおすことで探索空間を狭め，ニューラルネットワークの停留状態までの状態遷移回数の低減化による効率化を目指している。

制約充足型連動式状態遷移ニューラルネットワークとその組合せ最適化問題への応用

和久津拓也，相吉英太郎

計測自動制御学会論文集 31 ( 5 ) 622 - 630 1995.05

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

等式条件を満たしながら連動式状態遷移ニューラルネットワークを動作させることによって，ペナルティ法による制約条件付き問題の無制約化変換を行わずに，直接最小化関数値を減少させることができる，ニューラルネットワークによる組合せ最適化法を提案している。この原理によってニューラルネットワークによる最適化法の実用性を大幅に向上させている。

非線形最適化問題に対する離散型ニューラルネットワークの使用法とニューラルネットワーク学習アルゴリズムへの応用

川中善哉，相吉英太郎

計測自動制御学会論文集 31 ( 2 ) 244 - 253 1995.02

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

連続的最適化問題に対して，数理計画法の準ニュートン法の考え方を用いた離散的状態遷移ニューラルネットワークを提案し，そのニューロン間結合係数の定期的調整により一般の非線形関数の最小化も可能にする動作原理を提案し，さらに３層ニューラルネットワークの学習アルゴリズムとして，すなわち「ニューロの学習のためのニューロ」としても有用であることを示している。

ニューラルネットワークの耐ノイズ性を伴う汎化能力獲得のための満足化原理による緩和学習法

羽深嘉宜, 相吉英太郎

計測自動制御学会論文集 30 ( 8 ) 976 - 983 1994.08

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

補間性汎化能力に加えて耐ノイズ性汎化能力を獲得する学習問題を，ある範囲のすべてのノイズを考慮した出力誤差が満足水準を満たすもとで結合係数を最小化する問題として定式化し，これを解く手法として，より少ない種類のノイズ混入信号の満足条件の学習から始めて，徐々にその種類を増やしてある範囲のすべてのノイズに対応する耐性能力を獲得する緩和学習法を提案している。

連動式状態遷移ニューラルネットワークによる大域的０－１組合せ最適化

中村孝, 和久津拓也, 相吉英太郎

計測自動制御学会論文集 30 ( 8 ) 966 - 975 1994.08

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

０－１組合せ２次関数最小化問題を解く離散的状態遷移ニューラルネットワークが，ハミング距離１を近傍とする局所的最適解に停留しないようにするために，複数のニューロンが連動して状態遷移する新しい連動式状態遷移ニューラルネットワークの動作原理を開発し，制約条件のない問題に対しては，この原理のニューラルネットワークで大域的最適解が得られることを確認している。

ニューラルネットワークの耐ノイズ性獲得のための最大誤差最小化方式による限定学習法

根岸直樹, 相吉英太郎

計測自動制御学会論文集 30 ( 3 ) 352 - 359 1994.03

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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ニューラルネットワークの汎化能力の内，耐ノイズ性を確実に獲得するための学習問題を，最大誤差最小化問題として定式化し，さらにこの問題を解く学習法として「限定学習法」を提案している。この方法では，まず有限種のノイズに対応する誤差関数に関する学習から始めて，徐々にその数を増やしていき，必要最小限の数の誤差関数に関する学習でもってあらゆるノイズに対応する手法である。

拡大ラグランジュ関数法を用いた満足化学習によるニューラルネットワークの汎化能力の獲得

羽深嘉宣, 相吉英太郎, 根岸直樹

計測自動制御学会論文集 30 ( 1 ) 88 - 96 1994.01

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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ニューラルネットワークの汎化能力の定義を数理的に明確化にした上で，その内の一能力である補間能力を獲得する学習問題を，出力誤差がある許容水準以下という満足条件の下で，結合係数の大きさをできるだけ小さくする問題として定式化し，この問題の解を与えるアルゴリズムとして，拡大ラグランジュ関数法を適用した学習法を提案している。

微分不可能最適化手法を用いた最大誤差最小化方式によるニューラルネットワーク学習アルゴリズム

根岸直樹, 相吉英太郎, 羽深嘉宣

計測自動制御学会論文集 29 ( 10 ) 1203 - 1212 1993.10

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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ニューラルネットワークの学習問題を入出力関係実現の近似問題としてとらえ，複数の誤差関数値の空間に一様ノルムを導入した場合を，最大誤差最小化問題として定式化し，この問題を直接解くアルゴリズムとして微分不可能最適化手法を用いた学習アルゴリズムを提案し，バックプロパゲーション法と比較して，学習法としての一様収束性による良好さを確認している。

大域的最適化のためのメタ最適化問題と遺伝的アルゴリズムによる解法

相吉英太郎, 三室晃徳

計測自動制御学会論文集 28 ( 8 ) 999 - 1006 1992.08

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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アルゴリズムを最適な状態で動作実行させるよう，それを「進化」させるという意味で，メタアルゴリズムとオブジェクトアルゴリズムの概念を提唱し，大域的最適点探索をこのような方法論の一形態と位置付け，メタアルゴリズムとしての遺伝アルゴリズムの有用性と，従来の局所的降下法とのハイブリッド的に用いる方略の大域的探索性能の優位性を示している。

An Application of Optimal Control Analysis to the Lifecycle Model

相吉英太郎, 牧　厚

Mathematical and Computers in Simulation, ,Nos.5-6 33 ( 5-6 ) 533 - 538 1992.04

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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ペナルティ法による最適制御問題の計算手法を最適資産形成・最適消費行動モデルのシミュレーションに適用している。借家暮らしモデルから持ち家暮らしモデル，そして年金生活モデルへのモデルの切り換えを考慮し，かつ様々な現実的制約条件と，多種類の金利・インフレ率の組み合わせによる結果が報告されている。

Double Penalty Method for Bilevel Optimization Problems

石塚　陽, 相吉英太郎

Annals of Operations Research 34 ( 1 ) 73-88 1992.02

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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２レベル最適化問題において，指定されたパラメータの下での下位問題の解が複数存在する場合に，上位にとっての合理解として「悲観的解」と「楽観的解」という２種の新概念を提案すると同時に，これまでの２レベルペナルティ法を数理的に発展させて，それらの解を求めるための手法として用いる場合の合理性を，幾つかの定理により立証している。

線形等式つき最適化問題に対する並列準ニュートン射影法

相吉英太郎, 丹内智得

計測自動制御学会論文集 27 ( 12 ) 1420-1426 1991.12

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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無制約最適化問題に対する並列準ニュートン法の考え方を，線形等式つき最適化問題に適用しているが，単なる拡張でなく，線形制約式が形成する線形多様体上へのニュートン方向の射影行列も含めたより複雑な行列を並列準ニュートン法の公式で近似する点が斬新である。

多目的問題に対するミニ－マックス型Stackelberg戦略と多目的資源配分問題への応用

呂　敏, 相吉英太郎, 志水清孝

計測自動制御学会論文集 27 ( 8 ) 952-957 1991.08

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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単一の先手と複数の後手がいる Stackelberg問題において，後手の多目的最適化問題の非劣解内のどの解が後手間の合議によって選好されるか不明という不確実性が先手に存在する場合の合理解として，「ミニ・マックス形Stackelberg戦略」を提唱し，それを求める問題を最適化問題として定式化し，この解を求める計算方法を提案している。

逐次問題更新型最適化アルゴリズムとその安定性

桐谷浩太郎, 相吉英太郎

計測自動制御学会論文集 27 ( 1 ) 115-121 1991.01

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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数理計画法のアルゴリズムの反復毎に解くべき最適化問題の構造，ないしはこれに含まれるパラメータの値が変動する環境下において，特に目的関数に逐次新しい項が付加される場合を考察し，アルゴリズムが安定的に収束するための十分条件を呈示している。

等式制約条件つき最適化問題に対する並列準ニュートン法

相吉英太郎, 山田　伸

計測自動制御学会論文集 25 ( 12 ) 1347-1354 1989.12

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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非線形等式制約条件付き最適化問題に対して，群共役性の概念や行列形式の更新公式を用いることによって，並列準ニュートン法の考え方を拡張した並列計算法を提案している。この試行点の摂動による並列計算は，ラグランジュ関数のヘッセ行列の近似計算であることが，無制約の場合の並列準ニュートン法と異なっている

多目的資源配分問題の新解法

呂　敏, 相吉英太郎, 志水清孝

電気情報通信学会論文誌Ａ（基礎・境界） 72-A ( 12 ) 1965-1972 1989.12

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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多目的計画問題のスカラ化手法として，ε－制約法と加重和法を混成した等価性のための仮定のより少ない手法を提案し，この手法の数理的性質を明らかにした上で，複数の干渉部分システムの多目的計画問題の非劣解を考慮しながら，それらへの資源配分量を上位が決める，いわゆる階層型多目的資源配分問題の解法に，その混成法を適用している。

群共役性を用いた並列準ニュートン法

山田　伸, 相吉英太郎

計測自動制御学会論文 集 25 ( 4 ) 94-101 1989.04

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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無制約最適化問題に対する並列計算可能な準ニュートン法として，複数のベクトル間の群共役性の概念を用い，これらのベクトル群からなる群共役行列を逐次生成して，目的関数のヘッセ行列の逆行列を逐次近似する計算手法を提案している。並列計算可能な試行点の摂動作業に基づくこの近似計算による試行点の１回の移動は，通常の準ニュートン法の次元数回分の逐次的更新作業に相当する。

最小自乗変換法による終端条件つき最適制御問題の計算法

相吉英太郎

電気学会論文誌Ｃ（電子・情報・システム部門誌） 109 ( 4 ) 219-225 1989.04

Research paper (scientific journal), Single Work, Accepted

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最適制御問題に対して，システム方程式を最小自乗形式で評価関数に組み込むことによって，ペナルティ法におけるペナルティ定数の増大に伴う数値計算上の悪状態を回避し，かつシステム方程式を考慮せずに解くことができる手法を提案し，かつこれによって終端条件がある場合に，この条件を陽に考慮した二段階方式で解けることを示している。

有制約２レベル計画問題の外点ペナルティ法による新解法

相吉英太郎

計測自動制御学会論文集 23 ( 9 ) 985-992 1987.09

Single Work, Accepted

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外点ペナルティ法の収束性もパラメータ変動に対して頑健であることを明らかにし，制約条件付き２レベル最適化問題に対して，外点ペナルティ法も，それを上位・下位両レベルに適用する２レベル外点ペナルティ法として用いることができることを明らかにした。

A Solution Method for the Static Constrained Stackelberg Problem via Penalty Method

相吉英太郎, 志水清孝

IEEE Trans. Automatic Control AC-29 ( 12 ) 1111-1114 1984.12

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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先手と後手のいる競争システムの合理解を与える制約条件付き静的 Stackelberg問題の解法として，後手の問題をペナルティ法を用いて変換した無制約問題の最適性条件をさらに先手の制約条件とともに先手の目的関数に組み込むという，２重にペナルティ法を適用した場合の収束性を立証して，この問題を解くことを可能にした。

制約条件つき２レベル最適化問題の内点ペナルティ法による新解法

相吉英太郎, 志水清孝

計測自動制御学会論文集 20 ( 8 ) 712 - 718 1984.08

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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解くことが極めて困難とされるクラスの最適化問題である制約条件付き２レベル最適化問題に対して，上位・下位両レベルの問題それぞれに内点ペナルティ法を用いた有用な計算法を開発し，内点ペナルティ法の収束性がパラメータ変動に対して頑健であることを示し，この性質を用いた２レベルペナルティ法の収束性を証明した。

等式－不等式制約最適化問題の安定性理論

相吉英太郎

計測自動制御学会論文集 20 ( 6 ) 564 - 566 1984.06

Research paper (scientific journal), Single Work, Accepted

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不等式制約条件の上にさらに等式制約条件が加わった最適化問題において，パラメータ変動に対する最適解集合のいわゆる点対集合値関数の連続性である，最適解集合写像の開性・閉性などの安定性に関する諸性質を幾つかの定理で与えている。

Generalized Farkas' Theorem and Optimization of Infinitely Constrained Problems

志水清孝, 相吉英太郎

Journal of Optimization Theory and Applications 40 ( 3 ) 451 - 462 1983.07

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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有限個の不等式に対するFarkasの二者択一定理を，ある条件のもとで無限個の不等式系に拡張適用できることを示して，この定理を一般化することに成功し，この結果を無限個の不等式制約条件をもつ最適化問題に適用することによって，その問題の最適性条件を誘導した。この定理は「志水－相吉－片山の定理」として引用されるようになっている。

A New Solution to Optimization Satisfaction Problems by a Penalty Method

志水清孝, 相吉英太郎

Automatica 18 ( 1 ) 37 - 46 1982.01

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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不確実性の存在する未知パラメータがどのような値をとっても，複数の部分的評価基準がある許容水準を満たしたもとで，別の主目的関数を最適化するいわゆる最適満足化問題に対して，内点ペナルティ法および指数ペナルティ法をもちいて，未知パラメータに関する最大値関数をペナルティ関数の最大値関数で近似する新解法の計算収束性を数理的に厳密に保証している。

Hierarchical Multi-Objective Decision Systems for General Resource Allocation Problems

志水清孝, 相吉英太郎

Journal of Optimization Theory and Applications 35 ( 4 ) 517 - 533 1981.12

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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一般的な資源配分問題において部分システム間に相互干渉がある階層多目的システムの最適化問題の解法として，多目的最適化問題のスカラ化手法の一つであるε制約法による下位問題の変換と方向微分係数を用いる微分不可能計画法を結合させた手法を提案している。

Hierarchical Decentralized Systems and its New Solution by a Barrier Method

相吉英太郎, 志水清孝

IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics SMC-11 ( 6 ) 444 - 449 1981.06

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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複数の部分システムとこれらを統合する上位の中央システムとからなる階層分権システムの最適化問題において，上位の目的関数が下位問題のパラメトリック最適解の一般関数になっている場合の解法として，先に提案された障壁法を利用する新解法の計算収束性を厳密に証明し，提案手法の数理的合理性を保証している。

A New Computational Method for Stackelberg and Min-Max Problems by Use of a Penalty Method

志水清孝, 相吉英太郎

IEEE. Transactions on Automatic Control AC-26 ( 2 ) 460 - 446 1981.04

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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競争システムにおいて先手と後手がいる場合の先手にとっての合理解である Stackelberg解，および敵対者がいる場合の悲観的な合理解である min-max解を与える問題を２レベル最適化問題として定式化し，これらの下位問題のパラメトリック最適解をペナルティ関数の最小化関数で近似して解く場合の収束性を，点対集合値関数の連続性の理論を用いて厳密に保証することに成功している。

最適満足化問題のペナルティ法による新しい解法

相吉英太郎, 米田良樹, 志水清孝

計測自動制御学会論文 集 17 ( 1 ) 35 - 42 1981.02

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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不確実さが存在する下での決定問題として，その不確実性の存在する未知パラメータがどのような値をとっても，複数の部分的評価基準がある許容水準を満たしたもとで，別の主目的関数を最適化する最適満足化問題に対して，未知パラメータに関する最大値関数をペナルティ関数の最大値関数で近似する新解法を提案している。

Hierarchical Multi-Objective Decision Systems and Power-Decentrarized Systems for General Resource Allocation Problem

志水清孝, 相吉英太郎

Keio Engineering Reports 33 ( 2 ) 13 - 29 1980.03

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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一般的な資源配分問題を，部分システム間に相互干渉がある階層多目的システムと，部分システム間に干渉のない分権システムとに分けて，階層型最適化問題として定式化し，方向微係数を用いた計算方法について論じている。

Necessary Conditions for Min-Max Problems and Algorithms by a Relaxation Procedure

志水清孝, 相吉英太郎

IEEE Transactions on Automatic Control AC-25 ( 1 ) 62 - 66 1980.02

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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ある一部の変数に関して最大化した関数を残りの変数に関して最小化するいわゆるmin-max 計画問題において，とくに両変数に制約条件が存在し，かつそれらの制約が共通の制約式で干渉している一般的な問題に対して，数理計画法の双対性理論を応用することによって，初めて最適性の条件式を誘導し，さらに緩和法を用いた計算方法を開発している。

階層分権システムの障壁法による新しい解法

志水清孝, 相吉英太郎

計測自動制御学会論文 集 .15 ( .7 ) 91-920 1979.12

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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複数の部分システムとこれらを統合する上位の中央システムとからなる階層分権システムの最適化問題において，上位の目的関数が下位問題のパラメトリック最適解の一般関数になっている場合には，きわめて解くことが困難とされているが，障壁法の考え方を応用した新解法を提案することによって，これを解決している。

Stackelberg 問題と Min-Max問題の新しい解法

志水清孝, 相吉英太郎

電子通信学会論文誌 A-62 ( 10 ) 728 - 735 1979.10

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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競争システムにおいて先手と後手がいる場合の先手にとっての合理解であるStackelberg 解，および敵対者がいる場合の悲観的な合理解である min-max解をとりあげ，これらの解を与える問題を階層型の最適化問題として定式化して構造的に統一的に扱い，障壁法（ＳＵＭＴ）とよばれる数理計画法の考え方を用いた新しい計算方法を提案している。

Min-Max 計画法－理論と計算方法

相吉英太郎, 志水清孝

計測自動制御学会論文集 15 ( 6 ) 75-761 1979.10

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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ある一部の変数に関して最大化した関数を残りの変数に関して最小化するいわゆる min-max計画問題において，とくに両変数に制約条件が存在する場合について，通常の制約条件付最適化問題のkuhn-Tucker 定理と同型の最適性条件を，亜勾配の概念を用いて初めて導き，さらに緩和法の概念を用いた計算方法を提案している。

不確実さの下での最適満足化問題の理論と計算方法

志水清孝, 相吉英太郎

電子通信学会論文誌 A-62 ( 5 ) 278 - 285 1979.05

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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不確実さが存在する下での決定問題として，その不確実性の存在する未知パラメータがどのような値をとっても，複数の部分的評価基準がある許容水準を満たしたもとで，別の主目的関数に関して最適化する最適満足化問題に対して，その最適性条件を導き，さらに緩和法と称する計算方法を提案している。

資源配分形階層システムの数理計画法的若干の性質

志水清孝, 相吉英太郎

計測自動制御学会論文集 14 ( 6 ) 744 - 746 1978.12

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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協調して多目的最適化をおこなう下位の互いに干渉しあう複数の部分システムと，それらを統合して最適な資源配分をおこなう中央システムとからなる階層システムの最適化問題を定式化し，その数理計画法的性質を３種の定理で述べている。

対話形選好最適化手法の理論－一般化したＳＷＴ法

志水清孝, 川辺英夫, 相吉英太郎

電子通信学会論文誌 A-61 ( 11 ) 1075 - 1082 1978.11

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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多目的最適化手法の一つである，決定者の選好関数に基づき多目的計画問題の非劣解集合の中から選好最適解を決定するいわゆる選好最適化に関して，ＳＷＴ法とよばれる手法の数理的性質を明確にし，方向微分係数を用いて非劣面の微分不可能な点においても通用するよう一般化し，新しい対話型数理計画法の最適性条件と計算方法を提案している。

分権的最適化システムとある種の輸送問題への応用

志水清孝, 相吉英太郎, 上野哲男

計測自動制御学会論文集 13 ( 6 ) 561-568 1977.12

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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複数の部分システムとそれを統合する上位の中央システムとからなる階層分権システムの最適化問題を定式化し，特にその応用例として多品種ネットワーク流れ問題の階層分権的最適化問題を取り上げ，方向微係数を用いた許容方向法，および制約付きシンプレックス法を適用した数値解法を提案している。