棟朝　雅晴 (ムネトモ　マサハル)

情報基盤センター　システムデザイン研究部門教授
技術支援本部教授
情報環境推進本部教授
Last Updated :2025/06/18

■研究者基本情報

学位

  • 博士（工学）, 北海道大学

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研究キーワード

  • クラウドコンピューティング
  • 並列分散処理
  • システム設計
  • 進化計算
  • Parallel and distributed processing
  • Systems design
  • Evolutionary computation

研究分野

  • 情報通信, 情報ネットワーク
  • 情報通信, 計算機システム
  • 情報通信, 高性能計算
  • 情報通信, 知能情報学
  • 情報通信, ソフトウェア
  • 情報通信, 感性情報学
  • 情報通信, ソフトコンピューティング

担当教育組織

■経歴

経歴

  • 2024年04月 - 現在
    北海道大学, 副理事
  • 2024年04月 - 現在
    北海道大学, 情報環境推進本部, 副本部長
  • 2019年04月 - 現在
    北海道大学, 教育研究評議会, 評議員
  • 2019年04月 - 現在
    北海道大学, 情報環境推進本部, 情報化推進室長
  • 2019年04月 - 現在
    北海道大学, 情報基盤センター, センター長
  • 2015年10月 - 現在
    国立情報学研究所, 客員教授
  • 2012年08月 - 現在
    北海道大学, 教授
  • 2013年04月 - 2019年03月
    北海道大学, 情報基盤センター, 副センター長
  • 2007年04月 - 2012年07月
    北海道大学, 准教授
  • 2007年 - 2009年
    国立情報学研究所, 客員准教授
  • 1999年10月 - 2007年03月
    北海道大学, 助教授
  • 1996年04月 - 1999年09月
    北海道大学, 助手
  • 1998年06月 - 1999年03月
    イリノイ大学アーバナシャンペイン校, 客員研究員

委員歴

  • 2019年04月 - 現在
    国立情報学研究所, 学術情報ネットワーク運営・連携本部委員
  • 2014年11月 - 現在
    日本MSP（Managed Service Provider）協会, 発起人・顧問, その他
  • 2013年02月 - 現在
    ７大学情報基盤センター, クラウドコンピューティング研究会 主査, その他
  • 2022年10月 - 2024年09月
    進化計算学会, 会長, 学協会
  • 2019年04月 - 2023年03月
    情報処理学会, 論文誌「数理モデル化と応用」編集委員長, 学協会
  • 2020年10月 - 2022年09月
    進化計算学会, 理事・副会長, 学協会
  • 2017年05月 - 2021年04月
    大学ICT推進協議会, 理事, その他
  • 2020年04月 - 2021年03月
    クラウド利用促進機構, 総合アドバイザー
  • 2019年04月 - 2021年03月
    国立大学共同利用・共同研究協議会, 会計監事, 学協会
  • 2017年04月 - 2019年03月
    情報処理学会, 北海道支部長, 学協会
  • 2016年04月 - 2019年03月
    情報処理学会, 論文誌「数理モデル化と応用」副編集委員長, 学協会
  • 2015年03月 - 2019年03月
    情報処理学会, 数理モデル化と問題解決研究会 運営委員, 学協会
  • 2013年01月 - 2019年03月
    Open Compute Project Japan, 発起人・運営委員, その他
  • 2012年09月 - 2019年03月
    クラウド利用促進機構, 総合アドバイザー, その他
  • 2014年04月 - 2017年04月
    大学ICT推進協議会, クラウド部会 主査, その他
  • 2013年04月 - 2017年03月
    情報処理学会, マルチメディア通信と分散処理研究会運営委員, 学協会
  • 2013年04月 - 2017年03月
    情報処理学会, ハイパフォーマンスコンピューティング研究会 運営委員, 学協会
  • 2014年04月 - 2015年03月
    オープンクラウド実証実験タスクフォース, 発起人・運営委員, その他
  • 2013年04月 - 2015年03月
    グリッド協議会, 運営委員, その他
  • 2013年04月 - 2015年03月
    情報処理学会, 数理モデル化と問題解決研究会 主査, 学協会
  • 2012年04月 - 2014年03月
    大学ICT推進協議会, クラウド部会 副主査, 学協会
  • 2010年04月 - 2013年09月
    進化計算学会, 監事, 学協会
  • 2011年04月 - 2013年03月
    情報処理学会, 北海道支部 評議員, 学協会
  • 2009年04月 - 2013年03月
    情報処理学会, 数理モデル化と問題解決研究会 幹事, 学協会
  • 2009年04月 - 2013年03月
    情報処理学会, 計算機アーキテクチャ研究会 運営委員, 学協会
  • 2009年04月 - 2011年03月
    情報処理学会, 北海道支部 幹事, 学協会
  • 2007年04月 - 2011年03月
    情報処理学会, マルチメディア通信と分散処理研究会 運営委員, 学協会
  • 2007年04月 - 2011年03月
    情報処理学会, ハイパフォーマンスコンピューティング研究会 運営委員, 学協会
  • 2002年04月 - 2006年03月
    情報処理学会, マルチメディア通信と分散処理研究会 運営委員, 学協会
  • 2001年04月 - 2005年03月
    情報処理学会, 計算機アーキテクチャ研究会 運営委員, 学協会

学内役職歴

  • 教育研究評議会評議員, 2019年4月1日 - 2021年3月31日
  • 教育研究評議会評議員, 2021年4月1日 - 2023年3月31日
  • 研究戦略室室員, 2023年4月1日 - 2024年3月31日
  • 研究戦略室室員, 2024年4月1日 - 2026年3月31日
  • 情報環境推進本部副本部長, 2024年4月1日 - 2026年3月31日
  • 情報基盤センター長, 2019年4月1日 - 2021年3月31日
  • 情報基盤センター長, 2021年4月1日 - 2023年3月31日
  • 情報基盤センター長, 2023年4月1日 - 2025年3月31日
  • 情報基盤センター副センター長, 2013年4月1日 - 2015年3月31日
  • 情報基盤センター副センター長, 2015年4月1日 - 2017年3月31日
  • 情報基盤センター副センター長, 2017年4月1日 - 2019年3月31日
  • 副理事, 2024年4月1日 - 2026年3月31日

■研究活動情報

受賞

  • 2023年10月, 情報処理学会, コンピュータサイエンス領域功績賞　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2017年09月, 情報処理学会数理モデル化と問題解決研究会, 功績賞　　　　　　　　　　　　　　　
    棟朝 雅晴
  • 2009年03月, The 10-th WSEAS international conference on Evolutionary Computation, Best paper award　　　　　　　　　　　　　　　
    MUNETOMO Masaharu

論文

  • SFE-EANDS: a simple, normalized distance-based selectionfast, and efficient algorithm with external archive and normalized distance-based selection for high-dimensional feature selection.
    Rui Zhong, Yang Cao, Essam H. Houssein, Jun Yu 0012, Masaharu Munetomo
    Cluster Computing, 28, 5, 285, 285, 2025年10月
    研究論文（学術雑誌）
  • Adjacent Distance Matrix-Based Competitive Swarm Optimizer
    Yang Cao, Rui Zhong, Jun Yu, Masaharu Munetomo
    Lecture Notes in Computer Science, 38, 51, Springer Nature Switzerland, 2025年04月17日
    論文集(書籍)内論文
  • Competitive differential evolution with knowledge inheritance for single-objective human-powered aircraft design
    Rui Zhong, Yang Cao, Enzhi Zhang, Masaharu Munetomo
    The Journal of Supercomputing, 81, 5, Springer Science and Business Media LLC, 2025年04月10日
    研究論文（学術雑誌）
  • HHDE: a hyper-heuristic differential evolution with novel boundary repair technique for complex optimization
    Rui Zhong, Shilong Zhang, Jun Yu, Masaharu Munetomo
    The Journal of Supercomputing, 81, 5, Springer Science and Business Media LLC, 2025年04月04日
    研究論文（学術雑誌）
  • Vision Transformer-Based Meta Loss Landscape Exploration with Actor-Critic Method
    Enzhi Zhang, Rui Zhong, Xingbang Du, Mohamed Wahib, Masaharu Munetomo
    Communications in Computer and Information Science, 291, 305, Springer Nature Switzerland, 2025年03月26日
    論文集(書籍)内論文
  • Hyper-heuristic Differential Evolution with Novel Boundary Repair for Numerical Optimization
    Rui Zhong, Jun Yu, Masaharu Munetomo
    Communications in Computer and Information Science, 264, 277, Springer Nature Switzerland, 2025年03月26日
    論文集(書籍)内論文
  • Introducing Competitive Mechanism to Differential Evolution for Numerical Optimization
    Rui Zhong, Yang Cao, Enzhi Zhang, Masaharu Munetomo
    Communications in Computer and Information Science, 251, 263, Springer Nature Switzerland, 2025年03月26日
    論文集(書籍)内論文
  • LLMOA: A novel large language model assisted hyper-heuristic optimization algorithm
    Rui Zhong, Abdelazim G. Hussien, Jun Yu, Masaharu Munetomo
    Advanced Engineering Informatics, 64, 103042, 103042, Elsevier BV, 2025年03月
    研究論文（学術雑誌）
  • Forecasting Renewable energy and electricity consumption using evolutionary hyperheuristic algorithm
    Yang Cao, Jun Yu, Rui Zhong, Masaharu Munetomo
    Scientific Reports, 15, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2025年01月20日
    研究論文（学術雑誌）
  • Vision transformer-based meta loss landscape exploration with actor-critic method
    Enzhi Zhang, Rui Zhong, Xingbang Du, Mohamed Wahib, Masaharu Munetomo
    The Journal of Supercomputing, 81, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2024年12月28日
    研究論文（学術雑誌）
  • Hierarchical Adaptive Differential Evolution with Local Search for Extreme Learning Machine
    Rui Zhong, Yang Cao, Jun Yu, Masaharu Munetomo
    Lecture Notes in Computer Science, 235, 246, Springer Nature Singapore, 2024年08月21日
    論文集(書籍)内論文
  • Large Language Model Assisted Adversarial Robustness Neural Architecture Search
    Rui Zhong, Yang Cao, Jun Yu, Masaharu Munetomo
    2024 6th International Conference on Data-driven Optimization of Complex Systems (DOCS), 433, 437, IEEE, 2024年08月16日
    研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Optimization of Electricity Consumption Forecasting Models via Hyper-Heuristic Algorithm
    Yang Cao, Rui Zhong, Jun Yu, Masaharu Munetomo
    2024 6th International Conference on Data-driven Optimization of Complex Systems (DOCS), 114, 120, IEEE, 2024年08月16日
    研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • GeminiDE: A Novel Parameter Adaptation Scheme in Differential Evolution
    Rui Zhong, Shilong Zhang, Jun Yu, Masaharu Munetomo
    2024 6th International Conference on Data-driven Optimization of Complex Systems (DOCS), 33, 38, IEEE, 2024年08月16日
    研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Validation Loss Landscape Exploration with Deep Q-Learning
    Enzhi Zhang, Rui Zhong, Masaharu Munetomo, Mohamed Wahib
    2024 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN), 1, 9, IEEE, 2024年06月30日
    研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Meta generative image and text data augmentation optimization.
    Enzhi Zhang, Bochen Dong, Mohamed Wahib, Rui Zhong, Masaharu Munetomo
    J. Supercomput., 80, 9, 12644, 12662, 2024年06月
    研究論文（学術雑誌）
  • Evolutionary multi-mode slime mold optimization: a hyper-heuristic algorithm inspired by slime mold foraging behaviors.
    Rui Zhong, Enzhi Zhang, Masaharu Munetomo
    J. Supercomput., 80, 9, 12186, 12217, 2024年06月
    研究論文（学術雑誌）
  • Cooperative coevolutionary surrogate ensemble-assisted differential evolution with efficient dual differential grouping for large-scale expensive optimization problems
    Rui Zhong, Enzhi Zhang, Masaharu Munetomo
    Complex and Intelligent Systems, 10, 2, 2129, 2149, 2024年04月
    研究論文（学術雑誌）
  • SRIME: a strengthened RIME with Latin hypercube sampling and embedded distance-based selection for engineering optimization problems.
    Rui Zhong, Jun Yu, Chao Zhang 0030, Masaharu Munetomo
    Neural Comput. Appl., 36, 12, 6721, 6740, 2024年04月
    研究論文（学術雑誌）
  • Adaptive Patching for High-resolution Image Segmentation with Transformers.
    Enzhi Zhang, Isaac Lyngaas, Peng Chen 0035, Xiao Wang 0004, Jun Igarashi, Yuankai Huo, Masaharu Munetomo, Mohamed Wahib
    SC, 76, 76, 2024年
    研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Cooperative coevolutionary differential evolution with adjacent intensity matrix with linkage identification for large-scale optimization problems in noisy environments
    Rui Zhong, Binnan Tu, Enzhi Zhang, Masaharu Munetomo
    Evolutionary Intelligence, 2024年
    研究論文（学術雑誌）
  • Learning from the Past Training Trajectories: Regularization by Validation.
    Enzhi Zhang, Mohamed Wahib, Rui Zhong, Masaharu Munetomo
    J. Adv. Comput. Intell. Intell. Informatics, 28, 1, 67, 78, 2024年01月
    研究論文（学術雑誌）
  • Q-learning based vegetation evolution for numerical optimization and wireless sensor network coverage optimization
    Rui Zhong, Fei Peng, Jun Yu, Masaharu Munetomo
    Alexandria Engineering Journal, 87, 148, 163, 2024年01月
    研究論文（学術雑誌）
  • Surrogate Ensemble-Assisted Hyper-Heuristic Algorithm for Expensive Optimization Problems
    Rui Zhong, Jun Yu, Chao Zhang, Masaharu Munetomo
    International Journal of Computational Intelligence Systems, 16, 1, 2023年12月
    研究論文（学術雑誌）
  • An evolutionary robotics approach to a multi-legged robotic swarm in a rough terrain environment
    Daichi Morimoto, Haruhi Tsukamoto, Motoaki Hiraga, Kazuhiro Ohkura, Masaharu Munetomo
    Artificial Life and Robotics, 28, 4, 661, 668, 2023年11月
    研究論文（学術雑誌）
  • Vegetation Evolution with Dynamic Maturity Strategy and Diverse Mutation Strategy for Solving Optimization Problems
    Rui Zhong, Fei Peng, Enzhi Zhang, Jun Yu, Masaharu Munetomo
    Biomimetics, 8, 6, 2023年10月
    研究論文（学術雑誌）
  • Training Knowledge Inheritance Through Deep Q-Net
    Enzhi Zhang, Ruqin Wang, Mohamed Wahib, Rui Zhong, Masaharu Munetomo
    Conference Proceedings - IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics, 899, 904, 2023年
    研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Meta Generative Data Augmentation Optimization
    Enzhi Zhang, Bochen Dong, Mohamed Wahib, Rui Zhong, Masaharu Munetomo
    Proceedings - 2023 Congress in Computer Science, Computer Engineering, and Applied Computing, CSCE 2023, 2218, 2225, 2023年
    研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Evolutionary Multi-Mode Slime Mould Optimization: A Hyper-Heuristic Algorithm Inspired by Slime Mould Foraging Behaviors
    Rui Zhong, Enzhi Zhang, Masaharu Munetomo
    Proceedings - 2023 Congress in Computer Science, Computer Engineering, and Applied Computing, CSCE 2023, 2153, 2160, 2023年
    研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Adjacent Intensity Matrix with Linkage Identification for Large-Scale Optimization in Noisy Environments.
    Rui Zhong, Binan Tu, Enzhi Zhang, Masaharu Munetomo
    CEC, 1, 10, 2023年
    研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • A Hierarchical Cooperative Coevolutionary Approach to Solve Very Large-Scale Traveling Salesman Problem.
    Rui Zhong, Enzhi Zhang, Masaharu Munetomo
    OLA, 74, 84, 2023年
    研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Cooperative coevolutionary differential evolution with linkage measurement minimization for large-scale optimization problems in noisy environments
    Rui Zhong, Enzhi Zhang, Masaharu Munetomo
    COMPLEX & INTELLIGENT SYSTEMS, 2023年01月
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Cooperative Coevolutionary NSGA-II with Linkage Measurement Minimization for Large-Scale Multi-objective Optimization.
    Rui Zhong, Masaharu Munetomo
    EMO, 43, 55, 2023年
    研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Generating collective behavior of a multi-legged robotic swarm using an evolutionary robotics approach
    Daichi Morimoto, Motoaki Hiraga, Naoya Shiozaki, Kazuhiro Ohkura, Masaharu Munetomo
    Artificial Life and Robotics, 27, 4, 751, 760, 2022年11月
    研究論文（学術雑誌）
  • Generating collective behavior of a multi-legged robotic swarm using an evolutionary robotics approach
    Daichi Morimoto, Motoaki Hiraga, Naoya Shiozaki, Kazuhiro Ohkura, Masaharu Munetomo
    ARTIFICIAL LIFE AND ROBOTICS, 27, 4, 751, 760, 2022年11月
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • オープンスペースディスカッション2021実施報告
    能島, 裕介, 高木, 英行, 棟朝, 雅晴, 濱田, 直希, 西原, 慧, 高玉, 圭樹, 佐藤, 寛之, 桐淵, 大貴, 宮川, みなみ
    進化計算学会論文誌, 13, 1, 1, 9, 進化計算学会, 2022年07月13日
    日本語, 研究論文（学術雑誌）, This paper is a report on Open Space Discussion (OSD) held in Evolutionary Computation Symposium 2021. The purpose of OSD is to share and discuss problems at hand and future research targets related to evolutionary computation. Discussion topics are voluntarily proposed by some of the participants, and other participants freely choose one to join in the discussion. Through free discussions based on the open space technology framework, it is expected that participants will have new research ideas and start some collaborations. This paper gives the concept of OSD and introduces six topics discussed this year. This paper also shows the responses to the questionnaire on OSD for future discussions, collaborations, and related events.
  • Generating and Analyzing Collective Step-Climbing Behavior in a Multi-legged Robotic Swarm
    Daichi Morimoto, Motoaki Hiraga, Kazuhiro Ohkura, Masaharu Munetomo
    Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 13491 LNCS, 324, 331, 2022年
    研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Learning from the Past: Regularization by Validation.
    Enzhi Zhang, Mohamed Wahib, Masaharu Munetomo
    SCIS/ISIS, 1, 8, 2022年
    研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Many-Constraint and Many-Objective optimization with Bias Index for Intercloud Multi-Workflow Resource Provisioning.
    Courtney Powell, Katsunori Miura, Masaharu Munetomo
    SCIS/ISIS, 1, 8, IEEE, 2022年11月29日
    研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Accelerating the Evolutionary Algorithms by Gaussian Process Regression with ε-greedy acquisition function.
    Rui Zhong, Enzhi Zhang, Masaharu Munetomo
    CoRR, abs/2210.06814, 2022年
    研究論文（学術雑誌）
  • Accelerating the Genetic Algorithm for Large-scale Traveling Salesman Problems by Cooperative Coevolutionary Pointer Network with Reinforcement Learning.
    Rui Zhong, Enzhi Zhang, Masaharu Munetomo
    CoRR, abs/2209.13077, 2022年
    研究論文（学術雑誌）
  • Cooperative coevolutionary Modified Differential Evolution with Distance-based Selection for Large-Scale Optimization Problems in noisy environments through an automatic Random Grouping.
    Rui Zhong, Masaharu Munetomo
    CoRR, abs/2209.00777, 2022年
    研究論文（学術雑誌）
  • Accelerating differential evolution algorithm with Gaussian sampling based on estimating the convergence points.
    Rui Zhong, Masaharu Munetomo
    CoRR, abs/2208.14619, 2022年
    研究論文（学術雑誌）
  • Cooperative coevolutionary hybrid NSGA-II with Linkage Measurement Minimization for Large-scale Multi-objective optimization.
    Rui Zhong, Masaharu Munetomo
    CoRR, abs/2208.13415, 2022年
    研究論文（学術雑誌）
  • Optimal answer generation by equivalent transformation incorporating multi-objective genetic algorithm.
    Katsunori Miura, Courtney Powell, Masaharu Munetomo
    Soft Computing, 26, 19, 10535, 10546, 2022年
    研究論文（学術雑誌）
  • Evolving collective step-climbing behavior in multi-legged robotic swarm.
    Daichi Morimoto, Motoaki Hiraga, Naoya Shiozaki, Kazuhiro Ohkura, Masaharu Munetomo
    Artif. Life Robotics, 27, 2, 333, 340, 2022年
    研究論文（学術雑誌）
  • Distribution system for japanese synthetic population data with protection level
    Tadahiko Murata, Susumu Date, Yusuke Goto, Toshihiro Hanawa, Takuya Harada, Manabu Ichikawa, Hao Lee, Masaharu Munetomo, Akiyoshi Sugiki
    Proceedings - International Conference on Machine Learning and Cybernetics, 2020-December, 187, 193, 2020年12月02日
    研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • GTOPX Space Mission Benchmarks.
    Martin Schlueter, Mehdi Neshat, Mohamed Wahib, Masaharu Munetomo, Markus Wagner 0007
    CoRR, abs/2010.07517, 2020年
    研究論文（学術雑誌）
  • Multi-objective global optimization for interplanetary space trajectory design
    Martin Schlueter, Masaharu Munetomo
    AIP Conference Proceedings, 2070, American Institute of Physics Inc., 2019年02月12日
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Distribution of Synthetic Populations of Japan for Social Scientists and Social Simulation Researchers.
    Tadahiko Murata, Takuya Harada, Manabu Ichika Wa, Yusuke Goto, Lee Hao, Susumu Date, Masaharu Munetomo, Akiyoshi Sugiki
    1, 5, 2019年, ［査読有り］
    研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Constrained Multi-objective Optimization Method for Practical Scientific Workflow Resource Selection.
    Courtney Powell, Katsunori Miura, Masaharu Munetomo
    Evolutionary Multi-Criterion Optimization - 10th International Conference, EMO 2019, East Lansing, MI, USA, March 10-13, 2019, Proceedings, 683, 694, Springer, 2019年, ［査読有り］
  • Network Structural Vulnerability: A Multiobjective Attacker Perspective.
    Luca Faramondi, Gabriele Oliva, Stefano Panzieri, Federica Pascucci, Martin Schlueter, Masaharu Munetomo, Roberto Setola
    IEEE Trans. Syst. Man Cybern. Syst., 49, 10, 2036, 2049, 2019年, ［査読有り］
    研究論文（学術雑誌）
  • A Mixed-Integer Extension for ESA's Cassini1 Space Mission Benchmark.
    Martin Schlueter, Masaharu Munetomo
    IEEE Congress on Evolutionary Computation, CEC 2019, Wellington, New Zealand, June 10-13, 2019, 912, 919, IEEE, 2019年, ［査読有り］
    研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Massively parallelized co-evaluation for many-objective space trajectory optimization.
    Martin Schlueter, Masaharu Munetomo
    Proceedings of the Genetic and Evolutionary Computation Conference Companion, GECCO 2018, Kyoto, Japan, July 15-19, 2018, 306, 307, ACM, 2018年, ［査読有り］
  • Towards a small diverse pareto-optimal solutions set generator for multiobjective optimization problems.
    Courtney Powell, Katsunori Miura, Masaharu Munetomo
    Proceedings of the Genetic and Evolutionary Computation Conference Companion, GECCO 2018, Kyoto, Japan, July 15-19, 2018, 298, 299, ACM, 2018年, ［査読有り］
  • Introducing a linkage identification considering non-monotonicity to multi-objective evolutionary optimization with decomposition for real-valued functions.
    Kousuke Izumiya, Masaharu Munetomo
    Proceedings of the Genetic and Evolutionary Computation Conference Companion, GECCO 2018, Kyoto, Japan, July 15-19, 2018, 179, 180, ACM, 2018年, ［査読有り］
  • A surrogate-assisted selection scheme for genetic algorithms employing multi-layer neural networks.
    Masaki Fujiwara, Masaharu Munetomo
    Proceedings of the Genetic and Evolutionary Computation Conference Companion, GECCO 2018, Kyoto, Japan, July 15-19, 2018, 41, 42, ACM, 2018年, ［査読有り］
  • Optimal Cloud Resource Selection Method Considering Hard and Soft Constraints and Multiple Conflicting Objectives.
    Courtney Powell, Katsunori Miura, Masaharu Munetomo
    11th IEEE International Conference on Cloud Computing, CLOUD 2018, San Francisco, CA, USA, July 2-7, 2018, 831, 835, IEEE Computer Society, 2018年, ［査読有り］
  • Optimal and Feasible Cloud Resource Configurations Generation Method for Genomic Analytics Applications.
    Katsunori Miura, Courtney Powell, Masaharu Munetomo
    2018 IEEE International Conference on Cloud Computing Technology and Science, CloudCom 2018, Nicosia, Cyprus, December 10-13, 2018, 137, 144, IEEE Computer Society, 2018年, ［査読有り］
  • A Level-Wise Load Balanced Scientific Workflow Execution Optimization Using NSGA-II
    Phyo Thandar Thant, Courtney Powell, Martin Schlueter, Masaharu Munetomo
    Proceedings - 2017 17th IEEE/ACM International Symposium on Cluster, Cloud and Grid Computing, CCGRID 2017, 882, 889, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2017年07月10日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Multi-objective Evolutionary optimization based on Decomposition with Linkage Identification considering monotonicity
    Kousuke Izumiya, Masaharu Munetomo
    2017 IEEE Congress on Evolutionary Computation, CEC 2017 - Proceedings, 905, 912, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2017年07月05日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • MIDACO Parallelization Scalability on 200 MINLP Benchmarks
    Martin Schlueter, Masaharu Munetomo
    Journal of Artificial Intelligence and Soft Computing Research, 7, 3, 171, 181, De Gruyter Open Ltd, 2017年07月01日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Multiobjective Level-Wise Scientific Workflow Optimization in IaaS Public Cloud Environment
    Phyo Thandar Thant, Courtney Powell, Martin Schlueter, Masaharu Munetomo
    SCIENTIFIC PROGRAMMING, 2017年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Numerical Optimization of ESA's Messenger Space Mission Benchmark
    Martin Schlueter, Mohamed Wahib, Masaharu Munetomo
    APPLICATIONS OF EVOLUTIONARY COMPUTATION, EVOAPPLICATIONS 2017, PT I, 10199, 725, 737, 2017年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Multi-Objective Hadoop Configuration Optimization using Steady-State NSGA-II
    Phyo Thandar Thant, Courtney Powell, Akiyoshi Sugiki, Masaharu Munetomo
    2016 JOINT 8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SOFT COMPUTING AND INTELLIGENT SYSTEMS (SCIS) AND 17TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ADVANCED INTELLIGENT SYSTEMS (ISIS), 293, 298, 2016年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Evaluation of Three Steady-State NSGA-III Offspring Selection Schemes for Many-Objective Optimization
    Courtney Powell, Masaharu Munetomo, Phyo Thandar Thant
    2016 JOINT 8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SOFT COMPUTING AND INTELLIGENT SYSTEMS (SCIS) AND 17TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ADVANCED INTELLIGENT SYSTEMS (ISIS), 166, 171, 2016年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Intercloud Brokerages based on PLS Method for deploying Infrastructures for Big Data Analytics
    Katsunori Miura, Tazro Ohta, Courtney Powell, Masaharu Munetomo
    2016 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON BIG DATA (BIG DATA), 2097, 2102, 2016年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • A Predicate Logic-defined Specification Method for Systems Deployed by Intercloud Brokerages
    Katsunori Miura, Masaharu Munetomo
    2016 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON CLOUD ENGINEERING WORKSHOP (IC2EW), 172, 177, 2016年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Development of a Multi-player Interactive Genetic Algorithm-based 3D Modeling System for Glasses
    Takahito Seyama, Masaharu Munetomo
    2016 IEEE CONGRESS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION (CEC), 846, 852, 2016年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Numerical Assessment of the Parallelization Scalability on 200 MINLP Benchmarks
    Martin Schlueter, Masaharu Munetomo
    2016 IEEE CONGRESS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION (CEC), 830, 837, 2016年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Screening for FtsZ Dimerization Inhibitors Using Fluorescence Cross-Correlation Spectroscopy and Surface Resonance Plasmon Analysis
    Shintaro Mikuni, Kota Kodama, Akira Sasaki, Naoki Kohira, Hideki Maki, Masaharu Munetomo, Katsumi Maenaka, Masataka Kinjo
    PLOS ONE, 10, 7, e0130933, 2015年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Distributed Denial of Services Attack Protection System with Genetic Algorithms on Hadoop Cluster Computing Framework
    Masataka Mizukoshi, Masaharu Munetomo
    2015 IEEE CONGRESS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION (CEC), 1575, 1580, 2015年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • アカデミッククラウド実現にむけたクラウド支援サービス (インターネットアーキテクチャ)
    合田 憲人, 山地 一禎, 中村 素典, 横山 重俊, 吉岡 信和, 政谷 好伸, 西村 浩二, 棟朝 雅晴
    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 114, 236, 1, 5, 一般社団法人電子情報通信学会, 2014年10月07日
    日本語
  • Human-based Genetic Algorithm for Facilitating Practical Use of Data in the Internet
    Ryosuke Hasebe, Rina Kouda, Kei Ohnishi, Masaharu Munetomo
    2014 JOINT 7TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SOFT COMPUTING AND INTELLIGENT SYSTEMS (SCIS) AND 15TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ADVANCED INTELLIGENT SYSTEMS (ISIS), 1327, 1332, 2014年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Design of an SSO Authentication Infrastructure for Heterogeneous Inter-cloud Environments
    Courtney Powell, Takashi Aizawa, Masaharu Munetomo
    2014 IEEE 3RD INTERNATIONAL CONFERENCE ON CLOUD NETWORKING (CLOUDNET), 102, 107, 2014年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Parallelization for Space Trajectory Optimization
    Martin Schlueter, Masaharu Munetomo
    2014 IEEE CONGRESS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION (CEC), 832, 839, 2014年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • An adaptive parameter binary-real coded genetic algorithm for constraint optimization problems: Performance analysis and estimation of optimal control parameters
    Omar Arif Abdul-Rahman, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    INFORMATION SCIENCES, 233, 54, 86, 2013年06月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Parallelization strategies for evolutionary algorithms for MINLP
    Martin Schlueter, Masaharu Munetomo
    2013 IEEE Congress on Evolutionary Computation, CEC 2013, 635, 641, IEEE, 2013年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Towards thought control of next-generation wearable computing devices
    Courtney Powell, Masaharu Munetomo, Martin Schlueter, Masataka Mizukoshi
    Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 8211, 427, 438, Springer, 2013年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • A scalable infrastructure of interactive evolutionary computation to evolve services online with data
    Masaharu Munetomo, Shintaro Bando
    Proceedings - 2013 IEEE International Conference on Big Data, Big Data 2013, 28, IEEE, 2013年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • arGA: Adaptive resolution micro-genetic algorithm with tabu search to solve MINLP problems using GPU
    Asim Munawar, Mohamed Wahib, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    Natural Computing Series, 46, 83, 104, Springer Verlag, 2013年, ［査読有り］
    英語, 論文集(書籍)内論文
  • Constructing a robust services-oriented inter-cloud portal based on an autonomic model and FOSS
    Courtney Powell, Masaharu Munetomo, Attia Wahib, Takashi Aizawa
    Proceedings - 2013 IEEE/ACM 6th International Conference on Utility and Cloud Computing, UCC 2013, 458, 463, IEEE Computer Society, 2013年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 高性能分散計算環境のための認証基盤の設計
    合田 憲人, 東田 学, 坂根 栄作, 天野 浩文, 小林 克志, 棟朝 雅晴, 江川 隆輔, 建部 修見, 鴨志田 良和, 滝澤 真一朗, 永井 亨, 岩下 武史, 石川 裕
    先進的計算基盤システムシンポジウム論文集, 5, 2012, 227, 236, 一般社団法人情報処理学会, 2012年05月09日
    日本語, 本稿では,現在文部科学省により整備が進められている革新的ハイパフォーマンス・コンピューティング・インフラ (HPCI) のための認証基盤の設計について述べる.本認証基盤では,グリッド上の認証技術である Grid Security Infrastructure (GSI),および認証連携技術である Shibboleth を用いることにより, HPCI を構成する計算機や共用ストレージに対するシングルサインオンを実現する.本稿ではまた,本認証基盤の設計を検証するために構築した実験環境上での実証実験についても報告する.
  • A GPU Accelerated Fragment-based De Novo Ligand Design by a Bayesian Optimization Algorithm (Bioinformatics Vol.5)
    Wahib Mohamed, Munawar Asim, Munetomo Masaharu
    情報処理学会論文誌 論文誌トランザクション, 2011, 2, 7, 17, 情報処理学会, 2012年04月
    英語
  • 総論 : 進化型計算を適用するにあたって
    棟朝 雅晴, 染谷 博司
    電気学会誌 = The journal of the Institute of Electrical Engineers of Japan, 132, 4, 204, 207, 一般社団法人 電気学会, 2012年04月01日
    日本語, 本記事に「抄録」はありません。
  • 中小規模大学におけるクラウド利用の取り組みと広域分散クラウドへの期待　　　　　　　　　　　　　　　
    柏崎 礼生, 棟朝 雅晴, 髙井 昌彰
    Proceedings of NORTH Internet Symposium 2012, 18, 101, 108, 2012年02月, ［査読有り］
    日本語, 研究論文（研究会，シンポジウム資料等）
  • Toward A Genetic Algorithm Based Flexible Approach for the Management of Virtualized Application Environments in Cloud Platforms
    Omar Abdul-Rahman, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    2012 21ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPUTER COMMUNICATIONS AND NETWORKS (ICCCN), 1, 9, 2012年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 混合ベイジアンネットワークを導入した分布推定アルゴリズム
    堀 伸哉, 棟朝 雅晴, 赤間 清
    進化計算学会論文誌, 3, 2, 63, 72, 進化計算学会, 2012年, ［査読有り］
    日本語, This paper proposes a new method of Estimation Distribution Algorithm (EDA) named Bayesian Optimization Algorithm with Mixture Distribution (BOA-MD) that employs mixture of multiple Bayesian Networks to solve complex problems. In order to solve complex problems that are modeled by multiple Bayesian networks with hidden variables, the original BOA needs a large computation cost to model multiple probabilistic structures as a large, complex Bayesian network.The BOA-MD tries to build multiple models of Bayesian networks considering hidden variables with Expectation Maximization (EM) method to express all the structures of probabilistic distribution.The mixture of Bayesian networks is composed of a hidden variable C and some Bayesian Networks. Each composed Bayesian network can express each problem structure of multiple distributions. We perform numerical experiments by two test functions: Cross-Trap function and Triple-Trap function. These two test functions are to represent problems with multiple distributions. BOA-MD can solve these test problems with smaller number of fitness evaluations and larger modeling overheads than those by BOA for Cross-Trap5 function. This is because BOA-MD needs large computation time to construct Mixture of Bayesian Network. The BOA-MD can solve the problem faster than the original BOA when the overhands of each fitness evaluation becomes larger. At Triple-Trap function, BOA-MD can detect better solution than BOA.
  • Toward A Genetic Algorithm Based Flexible Approach for the Management of Virtualized Application Environments in Cloud Platforms
    Omar Abdul-Rahman, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    2012 21ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPUTER COMMUNICATIONS AND NETWORKS (ICCCN), 2012年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 総論:進化型計算を適用するにあたって
    棟朝雅晴, 染谷博司
    電気学会誌, 132, 4, 204, 207, 2012年
    日本語
  • A GPU accelerated fragment-based de novo ligand design by a bayesian optimization algorithm
    Mohamed Wahib, Asim Munawar, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    IPSJ Transactions on Bioinformatics, 5, 7, 17, 2012年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 410 植物シュー卜を模擬した受光ステムの検討(新エネルギー(2))
    中井 真五, 小原 伸哉, 田中 英一, 今野 大輔, 棟朝 雅晴
    環境工学総合シンポジウム講演論文集, 2012, 0, 277, 278, 2012年
    日本語
  • Development of a Plant Configuration Photoreceptor Optimized for the Objective of Maximizing Light-Received Quantity
    Eiichi Tanaka, Shin'ya Obara, Shingo Nakai, Daisuke Konno, Masaharu Munetomo
    2012 15TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRICAL MACHINES AND SYSTEMS (ICEMS 2012), 2012年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 北海道大学アカデミッククラウドにおけるコンテンツマネジメントシステムの展開
    棟朝雅晴, 高井昌彰
    情報科学技術フォーラム, FIT 2011, 15-18, 2011年08月22日
    日本語
  • A framework for cloud embedded Web services utilized by cloud applications
    Mohamed Wahi, Asim Munawar, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    Proceedings - 2011 IEEE World Congress on Services, SERVICES 2011, 265, 271, IEEE Computer Society, 2011年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Solving extremely difficult MINLP problems using adaptive resolution Micro-GA with Tabu search
    Asim Munawar, Mohamed Wahib, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 6683, 203, 217, Springer, 2011年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Optimization of Parallel Genetic Algorithms for nVidia GPUs
    Mohamed Wahib, Asim Munawar, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    2011 IEEE CONGRESS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION (CEC), 803, 811, 2011年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Advanced Genetic Algorithm to solve MINLP problems over GPU
    Asim Munawar, Mohamed Wahib, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    2011 IEEE CONGRESS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION (CEC), 318, 325, 2011年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Realizing Robust and Scalable Evolutionary Algorithms toward Exascale Era
    Masaharu Munetomo
    2011 IEEE CONGRESS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION (CEC), 312, 317, 2011年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Multi-level autonomic architecture for the management of virtualized application environments in cloud platforms
    Omar Abdul-Rahman, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    Proceedings - 2011 IEEE 4th International Conference on Cloud Computing, CLOUD 2011, 754, 755, IEEE, 2011年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 北海道大学アカデミッククラウドにおけるコンテンツマネジメントシステムの展開　　　　　　　　　　　　　　　
    情報処理学会第10回情報科学技術フォーラム論文集（査読付論文）, RL-004, 2011年
  • A Framework for Problem-Specific QoS Based Scheduling in Grids　　　　　　　　　　　　　　　
    Advances in Grid Computing, 19, 28, 2011年
  • An improved binary-real coded genetic algorithm for real parameter optimization
    Omar Abdul-Rahman, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    Proceedings of the 2011 3rd World Congress on Nature and Biologically Inspired Computing, NaBIC 2011, 149, 156, 2011年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • An adaptive resolution hybrid binary-real coded genetic algorithm
    Abdul-Rahman Omar Arif, Munetomo Masaharu, Akama Kiyoshi
    Artificial Life and Robotics, 16, 1, 121, 124, 2011年
    英語
  • The design, usage, and performance of GridUFO: A Grid based Unified Framework for Optimization
    Munawar Asim, Wahib Mohamed, Munetomo Masaharu, Akama Kiyoshi
    Future Generation Computer Systems, 26, 4, 633, 644, 2010年04月
    英語
  • A Light Framework for the Unified Representation and Execution of Variant Tasks in a Grid Based Environment.
    Mohamed Wahib, Asim Munawar, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    Proceedings of the International Conference on Parallel and Distributed Processing Techniques and Applications, PDPTA 2010, Las Vegas, Nevada, USA, July 12-15, 2010, 2 Volumes, 658, 664, CSREA Press, 2010年, ［査読有り］
  • A Proposal for Zoning Crossover of Hybrid Genetic Algorithms for Large-scale Traveling Salesman Problems
    Masafumi Kuroda, Kunihito Yamamori, Masaharu Munetomo, Moritoshi Yasunaga, Ikuo Yoshihara
    2010 IEEE CONGRESS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION (CEC), 1, 6, 2010年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Live Migration-based Resource Managers for Virtualized Environments: A Survey
    Omar Abdul-Rahman, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    PROCEEDINGS OF THE FIRST INTERNATIONAL CONFERENCE ON CLOUD COMPUTING, GRIDS, AND VIRTUALIZATION (CLOUD COMPUTING 2010), 32, 40, 2010年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • A Bayesian Optimization Algorithm For De Novo Ligand Design Based Docking Running Over GPU
    Mohamed Wahib, Asim Munawar, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    2010 IEEE CONGRESS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION (CEC), 17, 24, 2010年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Development of a Novel Crossover of Hybrid Genetic Algorithms for Large-scale Traveling Salesman Problems　　　　　　　　　　　　　　　
    Proceedings of the Fifteenth International Symposium on Artificial Life and Robotics 2010, 828, 831, 2010年
  • Implementation and Optimization of cGA+LS to solve Capacitated VRP over Cell/B.E.
    Munawar Asim, Wahib Mohamed, Munetomo Masaharu, Akama Kiyoshi
    International Journal of Advancements in Computing Technology, 1, 2, 16, 28, Advanced Institute of Convergence IT, 2009年12月
    英語, This paper presents a case study to illustrate the design and implementation of cellular Genetic Algorithm (cGA) with Local Search (LS) to solve Capacitated Vehicle Routing Problem (CVRP) over Cell Broadband Engine (Cell BE). Cell BE is a heterogeneous, distributed memory multicore processor architecture for multimedia applications with regular memory access requirements. It has one 64-bit Power Processing Element (PPE) that acts as the main processor and 8 Synergistic Processing Elements (SPEs) with only 256 KB of local memory, each for instructions and data. GAs on the other hand use popu...
  • An automated ligand evolution system using Bayesian optimization algorithm
    Munetomo Masaharu, Akama Kiyoshi, Maeda Haruki
    WSEAS Transactions on Information Science and Applications, 6, 5, 788, 797, World Scientific and Engineering Academy and Society, 2009年05月
    英語, Ligand docking checks whether a drug chemical called ligand matches the target receptor protein of human organ or not. Docking by computer simulation is becoming popular in drug design process to reduce cost and time of the chemical experiments. This paper presents a novel approach generating optimal ligand structures from scratch based on de novo ligand design approach employing Bayesian optimization algorithm to realize an automated design of drug and other chemical structures. The proposed approach searches an optimal structure of ligand that minimizes bond energy to the receptor protein...
  • Theoretical and Empirical Analysis of a GPU based Parallel Bayesian Optimization Algorithm
    Asim Munawar, Mohamed Wahib, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    2009 INTERNATIONAL CONFERENCE ON PARALLEL AND DISTRIBUTED COMPUTING, APPLICATIONS AND TECHNOLOGIES (PDCAT 2009), 457, +, 2009年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Theoretical and Empirical Analysis of a GPU based Parallel Bayesian Optimization Algorithm
    Asim Munawar, Mohamed Wahib, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    2009 INTERNATIONAL CONFERENCE ON PARALLEL AND DISTRIBUTED COMPUTING, APPLICATIONS AND TECHNOLOGIES (PDCAT 2009), 457, +, 2009年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • An Automated Ligand Evolution System using Bayesian Optimization Algorithm　　　　　　　　　　　　　　　
    WSEA Transactions on Information Science and Applications, 6, 5, 788, 797, 2009年
  • De Novo Ligand Evolution using Bayesian Optimization Algorithms　　　　　　　　　　　　　　　
    Proceedings of the 10th WSEAS International Conference on Evolutionary Computing, 126, 131, 2009年
  • Hybrid of genetic algorithm and local search to solve MAX-SAT problem using nVidia CUDA framework
    Munawar Asim, Wahib Mohamed, Munetomo Masaharu, Akama Kiyoshi
    Genetic Programming and Evolvable Machines, 10, 4, 391, 415, 2009年
    英語
  • Introducing assignment functions to Bayesian optimization algorithms
    Munetomo Masaharu, Murao Naoya, Akama Kiyoshi
    Information Sciences, 178, 1, 152, 163, 2008年01月02日
    英語
  • Model for Dynamic Grain Sizing Through Compound Parallelization for an Optimization Problem Solving Grid Application
    M. Wahib, Asim Munawar, Masaharu Munetomo, Akama Kiyoshi
    2008 9TH IEEE/ACM INTERNATIONAL CONFERENCE ON GRID COMPUTING, 316, +, 2008年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • SOAG: Service Oriented Architectured Grids and Adoption of Application specific QoS Attributes
    M. Wahib, Asim Munawar, Masaharu Munetomo, Akama Kiyoshi
    2008 9TH IEEE/ACM INTERNATIONAL CONFERENCE ON GRID COMPUTING, 346, +, 2008年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Solving Large Instances of Capacitated Vehicle Routing Problem over Cell BE
    Asim Munawar, Mohamed Wahib, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    HPCC 2008: 10TH IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON HIGH PERFORMANCE COMPUTING AND COMMUNICATIONS, PROCEEDINGS, 131, +, 2008年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • A Survey: Genetic Algorithms and the Fast Evolving World of Parallel Computing
    Asim Munawar, Mohamed Wahib, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    HPCC 2008: 10TH IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON HIGH PERFORMANCE COMPUTING AND COMMUNICATIONS, PROCEEDINGS, 897, +, 2008年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • A General Service-Oriented Grid Computing Framework For Global Optimization Problem Solving
    M. Wahib, Asim Munawar, Masaharu Munetomo, Akama Kiyoshi
    2008 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON SERVICES COMPUTING, PROCEEDINGS, VOL 2, 563, +, 2008年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Empirical Investigations on Parallel Competent Genetic Algorithms　　　　　　　　　　　　　　　
    Proceedings of the 2008 Genetic and Evolutionary Computation Conference, 1073, 1080, 2008年
  • 進化計算におけるリンケージ同定(<特集>進化計算の新展開)
    棟朝 雅晴
    システム／制御／情報, 52, 10, 362, 367, システム制御情報学会, 2008年
    日本語, 「進化計算の新展開特集号」解説
  • Parallel GEAs with linkage analysis over grid
    Asim Munawar, Mohamed Wahib, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    Studies in Computational Intelligence, 157, 159, 187, 2008年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • A network design problem by a GA with linkage identification and recombination for overlapping building blocks
    Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    Studies in Computational Intelligence, 157, 441, 459, 2008年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Linkage analysis in genetic algorithms
    Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo
    Studies in Computational Intelligence, 137, 251, 279, 2008年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 複雑なビルディングブロック重複を持つ問題に対する交叉手法の提案
    辻 美和子, 棟朝 雅晴, 赤間 清
    情報処理学会論文誌. 数理モデル化と応用, 48, 15, 23, 33, 一般社団法人情報処理学会, 2007年10月15日
    日本語, 遺伝的アルゴリズムによる効率的な探索のために,同一のビルディングブロック(building block, BB)を構成する遺伝子座の集合を検出する手法は多く提案されている(Heckendornら).しかしながら,これらの手法から得られたリンケージ情報を利用して効果的に交叉を行う方法については,十分な検討がなされてこなかった.特に重複するBBを持つ問題ではYuら(2005)の交叉手法のみが知られている.しかし,彼らの手法はBBの重複構造が複雑になったとき,頻繁にBBを破壊し,かつ十分な交叉パターンが得られないために,効率的に機能しない.本論文では,Yuらの手法を拡張し,BB破壊をできるだけ抑えながら,新たな異なる探索点を与える交叉手法を提案する.提案される手法は,コンテクスト依存交叉(Context Dependent Crossover, CDC)と呼ばれ,与えられた親個体組の値を調査したうえで,交換する遺伝子座を決定する.CDCは,リンケージ同定手法と併用されることで,重複するBBを持つ問題を探索する強力なアルゴリズムを提供する.また,提案手法の性能を確認するために,重複の複雑さが制御可能なテスト関数を設計する.
  • MHGrid: Towards an ideal optimization environment for global optimization problems using Grid computing
    M. Wahib, Asim Munawar, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    EIGHTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON PARALLEL AND DISTRIBUTED COMPUTING, APPLICATIONS AND TECHNOLOGIES, PROCEEDINGS, 167, +, 2007年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 複雑なビルディングブロック重複を持つ問題に対する交叉手法の提案　　　　　　　　　　　　　　　
    情報処理学会論文誌「数理モデル化と応用」, 48, SIG15, 23, 33, 2007年
  • Optimization problem solving framework employing GAs with linkage identification over a Grid environment
    Asim Munawar, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    2007 IEEE CONGRESS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION, VOLS 1-10, PROCEEDINGS, 1191, +, 2007年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • A network design problem by a GA with linkage identification and recombination for overlapping building blocks
    Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    2007 IEEE CONGRESS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION, VOLS 1-10, PROCEEDINGS, 349, 356, 2007年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Standardization of Interfaces for Meta-Heuristics based Problem Solving Framework over Grid Environment　　　　　　　　　　　　　　　
    Proceedings of the HPC Asia 2007, 129, 136, 2007年
  • An intelligent scatter with estimation of distribution for tabu search
    Masaharu Munetomo, Yuta Satake, Kiyoshi Akama
    COMPUTER AIDED SYSTEMS THEORY- EUROCAST 2007, 4739, 465, +, 2007年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • A framework of GRID problem-solving environment employing robust evolutionary search
    Masaharu Munetomo, Asim Munawar, Kiyoshi Akama
    COMPUTER AIDED SYSTEMS THEORY- EUROCAST 2007, 4739, 473, +, 2007年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • On Hybridization of Bayesian Optimization and Tabu Search　　　　　　　　　　　　　　　
    Proceedings of the Seventh Metaheuristics International Conference (CD-ROM), 52, 2007年
  • Genetic algorithm to optimize fitness function with sampling error and its application to financial optimization problem
    Masaru Tezuka, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    Studies in Computational Intelligence, 51, 417, 434, 2007年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Linkage identification by fitness difference clustering
    Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    Evolutionary Computation, 14, 4, 383, 409, 2006年12月
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Linkage identification by fitness difference clustering
    Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    Evolutionary Computation, 14, 4, 383, 409, 4, 2006年12月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 目的関数の加法分解性および差分の符号独立性に基づく実数値遺伝的アルゴリズムのリンケージ同定
    手塚 大, 棟朝 雅晴, 赤間 清
    情報処理学会論文誌数理モデル化と応用（TOM）, 47, 14, 43, 53, 一般社団法人情報処理学会, 2006年10月15日
    日本語, 最適化問題が，独立に最適化可能な複数の部分問題で表される場合，部分問題ごとに扱うことによって解の探索を効率化できる．遺伝的アルゴリズム（GA）では，この部分問題を構成する遺伝子座の集合をリンケージグループといい，リンケージグループを識別する手法をリンケージ同定という．本論文では，実数値GAのリンケージを明確に定義する．この定義に基づいてリンケージの識別を行う2つのリンケージ同定手法，LINC-RとLIDI-Rを提案する．LINC-Rは目的関数の加法分解性，LIDI-Rは差分の符号独立性に基づいてリンケージの有無を判定する．これらの手法は直接的にリンケージを識別するため，効率的にリンケージ同定ができる．In the case that a problem is decomposable to a number of sub-problems which can be optimized independently, the problem is solved effectively by optimizing sub-problems separately. In optimization problems by means of genetic algorithms, a set of loci of which each sub-problem consists is called linkage group. Linkage identification is the method which recognizes linkage groups. In this paper, we define the linkage of Real-Coded GAs clearly. Then we propose two new linkage identification methods, LINC-R and LIDI-R, directly based on the definition. LINC-R is based on additive decomposability and LIDI-R is based on independency of the signature of difference of an objective function. These methods effectively identify linkages.
  • 目的関数の加法分解性および差分の符号独立性に基づく実数値遺伝的アルゴリズムのリンケージ同定
    手塚 大, 棟朝 雅晴, 赤間 清
    情報処理学会論文誌. 数理モデル化と応用, 47, 14, 43, 53, 一般社団法人情報処理学会, 2006年10月15日
    日本語, 最適化問題が,独立に最適化可能な複数の部分問題で表される場合,部分問題ごとに扱うことによって解の探索を効率化できる.遺伝的アルゴリズム(GA)では,この部分問題を構成する遺伝子座の集合をリンケージグループといい,リンケージグループを識別する手法をリンケージ同定という.本論文では,実数値GAのリンケージを明確に定義する.この定義に基づいてリンケージの識別を行う2つのリンケージ同定手法,LINC-RとLIDI-Rを提案する.LINC-Rは目的関数の加法分解性,LIDI-Rは差分の符号独立性に基づいてリンケージの有無を判定する.これらの手法は直接的にリンケージを識別するため,効率的にリンケージ同定ができる.
  • 不確実な需要のもとでの供給計画のリスク可視化と意思決定支援
    手塚 大, 樋地 正浩, 棟朝 雅晴, 赤間 清
    情報処理学会論文誌, 47, 3, 701, 710, 一般社団法人情報処理学会, 2006年03月15日
    日本語, 近年，パーソナルコンピュータや携帯電話など多くの製品でライフサイクルの短期化が進んでいる．ライフサイクルが短くなると，需要と供給に差がある場合に，販売機会損失や在庫破棄損失などのリスクが高まる．商品の製造や仕入れの数量と期日を決定する供給計画は需要予測に基づいて行われる．需要予測は過去の販売履歴などをもとに統計的に予測されるが，ここでもライフサイクルの短期化によって統計処理に必要なデータが少なくなり，予測精度の低下を引き起こす原因になっている．これまでは計画責任者の経験に基づいて供給量と期日が決められてきた．しかし，このような状況下では，次第に供給の意思決定が企業収益に与える影響が大きくなってきており，定量的評価に基づく意思決定が不可欠となっている．本論文では，需要と供給からどのように利益がもたらされるかをモデル化し，粗利益，機会損失，破棄在庫量などの指標をモンテカルロ法により分析し定量的に評価するシステムを提案する．このシステムを2 つの事例に適用し，その有効性を示す．In recent years, the life-cycle of high-tech products such as personal computers and cellular phones is getting shortened. Shorter life-cycle makes the risk of opportunity loss and dead-stock disposal loss higher. Supply plan designates the quantity and the delivery date of products to supply. The plan is created based on forecasted demand in order to cover the demand. Statistical method is used to forecast, however, shorter life-cycle also makes it difficult to obtain enough amounts of historical record to conduct statistical analysis. Consequently, the forecast accuracy declines. Since the decision made on the supply plan has a greater impact on the profitability these days, the decision based on quantitative evaluation is essential to manufacturers and resellers. In this paper, the model which explains how the profit is produced from the demand and supply is constructed. Taking advantage of the model, gross profit, opportunity loss, and dead-stock disposal loss are analyzed with Monte-Carlo method and evaluated quantitatively. The application of the proposed system on two cases shows the effectiveness of the system.
  • 不確実な需要のもとでの供給計画のリスク可視化と意思決定支援(社会・人間系の情報システム,<特集>新たな適用領域を切り開く情報システム)
    手塚 大, 樋地 正浩, 棟朝 雅晴, 赤間 清
    情報処理学会論文誌, 47, 3, 701, 710, 一般社団法人情報処理学会, 2006年03月15日
    日本語, 近年,パーソナルコンピュータや携帯電話など多くの製品でライフサイクルの短期化が進んでいる.ライフサイクルが短くなると,需要と供給に差がある場合に,販売機会損失や在庫破棄損失などのリスクが高まる.商品の製造や仕入れの数量と期日を決定する供給計画は需要予測に基づいて行われる.需要予測は過去の販売履歴などをもとに統計的に予測されるが,ここでもライフサイクルの短期化によって統計処理に必要なデータが少なくなり,予測精度の低下を引き起こす原因になっている.これまでは計画責任者の経験に基づいて供給量と期日が決められてきた.しかし,このような状況下では,次第に供給の意思決定が企業収益に与える影響が大きくなってきており,定量的評価に基づく意思決定が不可欠となっている.本論文では,需要と供給からどのように利益がもたらされるかをモデル化し,粗利益,機会損失,破棄在庫量などの指標をモンテカルロ法により分析し定量的に評価するシステムを提案する.このシステムを2つの事例に適用し,その有効性を示す.
  • Realizing Virtual Innovative Laboratory with Robust Evolutionary Algorithms over the GRID computing system　　　　　　　　　　　　　　　
    Proceedings of the 6th International Conference on Recent Advance in Soft Computing, 42, 47, 2006年
  • A crossover for complex building blocks overlapping
    Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    GECCO 2006: GENETIC AND EVOLUTIONARY COMPUTATION CONFERENCE, VOL 1 AND 2, 1337, +, 2006年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Control the Number of Samples to Estimate Fitness from the Perspective of Takeover Time and Optimization of Financial Criteria　　　　　　　　　　　　　　　
    Proceedings of the 2006 IEEE Congress on Evolutionary Computation, 388, 394, 2006年
  • Enhancing model-building efficiency in extended compact genetic algorithms
    Masaharu Munetomo, Yuta Satake, Kiyoshi Akama
    2006 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON SYSTEMS, MAN, AND CYBERNETICS, VOLS 1-6, PROCEEDINGS, 2362, +, 2006年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Theoretical and empirical investigations on difficulty in structure learning by estimation of distribution algorithms
    Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    2006 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON SYSTEMS, MAN, AND CYBERNETICS, VOLS 1-6, PROCEEDINGS, 209, +, 2006年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Genetic algorithm to optimize fitness function with sampling error and its application to financial optimization problem
    Masaru Tezuka, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama, Masahiro Hiji
    2006 IEEE CONGRESS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION, VOLS 1-6, 81, 87, 2006年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama: "Population Sizing of Dependency Detection by Fitness Difference Classification", Foundations of Genetic Algorithms - FOGA2005, Lecture Notes in Computer Science 3469:282-299 (2005)*　　　　　　　　　　　　　　　
    2005年
  • Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama: "Linkage Identification for Real-Values Loci by Fitness Difference Classification", Proceedings of 2005 Congress on Evolutionary Computation, 2:1317-1324 (2005)*　　　　　　　　　　　　　　　
    2005年
  • Masaharu Munetomo, Naoya Murao, Kiyoshi Akama: "Empirical Studies on Parallel Network Construction of Bayesian Optimization Algorithms", Proceedings of 2005 Congress on Evolutionary Computation, 2:1524-1531 (2005)*　　　　　　　　　　　　　　　
    2005年
  • Empirical studies on parallel network construction of Bayesian optimization algorithms
    M Munetomo, N Murao, K Akama
    2005 IEEE CONGRESS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION, VOLS 1-3, PROCEEDINGS, 1524, 1531, 2005年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Linkage identification for real-valued loci by fitness difference classification
    M Tsuji, M Munetomo, K Akama
    2005 IEEE CONGRESS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION, VOLS 1-3, PROCEEDINGS, 1317, 1324, 2005年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Population sizing of dependency detection by fitness difference classification
    M Tsuji, M Munetomo, K Akama
    FOUNDATIONS OF GENETIC ALGORITHMS, 3469, 282, 299, 2005年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 多目的実数値遺伝的アルゴリズムによる不確実性下の供給計画の最適化
    手塚 大, 樋地 正浩, 棟朝 雅晴, 赤間 清
    情報処理学会論文誌, 45, 10, 2287, 2296, 一般社団法人情報処理学会, 2004年10月15日
    日本語, 供給計画は需要予測に基づいて立案されるが，確実な予測は不可能であり，不確実性をともなう．したがって供給計画の立案では利益を最大化するとともに，予測と現実の差異が経営に及ぼす影響，すなわちリスクを最小化する必要がある．従来から用いられてきた安全在庫に基づく供給計画立案法は機会損失に主眼をおいたものであった．本論文で提案する供給計画手法は，供給計画の不確実性をモンテカルロシミュレーションにより数値化し，遺伝的アルゴリズムによって利益，リスク，機会損失，計画期間末在庫などのうち，注目した指標についてパレート最適な解を求める．数値実験により，提案する手法が従来手法よりも優れた供給計画を立案することを確認した．Supply is planned to meet the future forecast. However, uncertainty is involeved in the supply plan since it is difficult to forecast the future demand accurately. The impact to business caused by the gap between the forecast and actual demand is called risk. Thus, supply planning methods which can maximize profit and minimize risk simultaneously is desired. The conventional method based on safety stock or buffer stock has been widely used, whose main purpose is to prevent the occurrance of opportunity loss. In order to simulate the uncertainty and evaluate the profit and risk, we introduced Monte Carlo simulation. According to the fitness calculated by the simulation, a genetic algorithm optimizes the profit, risk, opportunity loss, and final inventory quantity of supply planning problems. The approach was tested on the supply planning data and has achieved a remarkable result.
  • 多目的実数値遺伝的アルゴリズムによる不確実性下の供給計画の最適化(情報システムの社会や企業への適用)
    手塚 大, 樋地 正浩, 棟朝 雅晴, 赤間 清
    情報処理学会論文誌, 45, 10, 2287, 2296, 一般社団法人情報処理学会, 2004年10月15日
    日本語, 供給計画は需要予測に基づいて立案されるが,確実な予測は不可能であり,不確実性をともなう.したがって供給計画の立案では利益を最大化するとともに,予測と現実の差異が経営に及ぼす影響,すなわちリスクを最小化する必要がある.従来から用いられてきた安全在庫に基づく供給計画立案法は機会損失に主眼をおいたものであった.本論文で提案する供給計画手法は,供給計画の不確実性をモンテカルロシミユレーションにより数値化し,遺伝的アルゴリズムによって利益,リスク,機会損失,計画期間末在庫などのうち,注目した指標についてパレート最適な解を求める.数値実験により,提案する手法が従来手法よりも優れた供給計画を立案することを確認した.
  • 階層型問題のためのリンケージ同定手法の提案
    辻 美和子, 棟朝 雅晴, 赤間 清
    情報処理学会論文誌数理モデル化と応用（TOM）, 45, 2, 22, 31, 一般社団法人情報処理学会, 2004年02月15日
    日本語, 遺伝的アルゴリズムにおいて，ビルディングブロック破壊を防ぎ効率的に探索を行うための手段としてリンケージ同定が提案されている．リンケージ同定遺伝的アルゴリズムではビルディングブロックを構成する遺伝子座をあらかじめ調べ，単純遺伝的アルゴリズムでは暗黙に実行される問題の分割と組合せの処理を陽に実行する．しかし，実際の問題は，特にその規模が大きいとき，ビルディングブロックどうしも相互依存関係を持つような階層型の構造をとると考えられる．現在のリンケージ同定遺伝的アルゴリズムでは，遺伝子座どうしの相互依存関係は考慮されるものの，ビルディングブロックどうしは独立であるとして処理される．本論文では，遺伝子の値の摂動による適応度の変化量の非単調性に基づく単層型のリンケージ同定手法であるLIEM2（Linkage Identification with Epistasis Measure considering Monotonicity）を拡張し，現実の問題に存在する階層構造のモデルの探索を可能にする．階層型リンケージ同定では，ビルディングブロックどうしの依存関係を再帰的に検出する．加えて，多様なビルディングブロック侯補を保持するために，ニッチングを行う．To avoid building block destructions, linkage identification techniques are proposed, which tries to identify a set of loci tightly-linked explicitly before performing genetic optimizations. Real-world problems, especially large-scaled complex problems, sometimes take hierarchical structures in which building blocks have recursive interdependencies. Existing linkage identification algorithms only consider interactions between loci in a same building block and assume no interdependency between building blocks. In this paper, the LIEM2(Linkage Identification with Epistasis Measure considering Monotonicity) - a single layer linkage identification algorithm based on non-monotonicity conditions - is extended to identify hierarchical multilayered linkage groups in order to search more accurate structures of real-world problems. The hierarchical linkage identification identifies linkage groups hierarchically in a recursive manner employing niching which preserve various building block candidates.
  • 階層型問題のためのリンケージ同定手法の提案(理論)(<特集>進化的計算)
    辻 美和子, 棟朝 雅晴, 赤間 清
    情報処理学会論文誌. 数理モデル化と応用, 45, 2, 22, 31, 一般社団法人情報処理学会, 2004年02月15日
    日本語, 伝的アルゴリズムにおいて,ビルディングブロック破壊を防ぎ効率的に探索を行うための手段としてリンケージ固定が提案されている.リンケージ固定遺伝的アルゴリズムではビルディングブロックを構成する遺伝子座をあらかじめ調べ,単純遺伝的アルゴリズムでは暗黙に実行される問題の分割と組合せの処理を陽に実行する.しかし,実際の問題は,特にその規模が大きいとき,ビルディングブロックどうしも相互依存関係を持つような階層型の構造をとると考えられる.現在のリンケージ固定遺伝的アルゴリズムでは,遺伝子座どうしの相互依存関係は考慮されるものの,ビルディングブロックどうしは独立であるとして処理される.本論文では,遺伝子の値の摂動による適応度の変化量の非単調性に基づく単層型のリンケージ固定手法であるLIEM2 (Linkage Identification with Epistasis Measure considering Monotonicity)を拡張し,現実の問題に存在する階層構造のモデルの探索を可能にする.階層型リンケージ固定では,ビルディングブロックどうしの依存関係を再帰的に検出する.加えて,多様なビルディングブロック候補を保持するために,ニッチングを行う.
  • Masaru Tezuka, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama: Selection Efficiency and Sampling Error on Genetic Algorithms Optimization under Uncertainty, Proceedings of 2004 Simulated Evolution and Learning (SEAL2004), (CD-ROM) (2004)*　　　　　　　　　　　　　　　
    2004年
  • Masaharu Munetomo, Naoya Murao, Kiyoshi Akama: "Empirical Investigations on Parallelized Linkage Identification", Parallel Problem Solving from Nature - PPSN VIII, Lecture Notes in Computer Science, 3242:322-331 (2004)*　　　　　　　　　　　　　　　
    2004年
  • Naoya Murao, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama: "Performance Comparison between Parallel GA Based on Linkage Identification and Parallel Bayesian Optimization Algorithm", Proceedings of the International Conference on Cybernetics and Information Technol・・・　　　　　　　　　　　　　　　
    2004年
    Naoya Murao, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama: "Performance Comparison between Parallel GA Based on Linkage Identification and Parallel Bayesian Optimization Algorithm", Proceedings of the International Conference on Cybernetics and Information Technologies, Systems and Applications (CITSA2004), 3:136-141 (2004)*
  • Masaru Tezuka, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama: "Linkage Identification by Nonlinearity Check for Real-coded Genetic Algorithms", Genetic and Evolutionary Computation - GECCO2004 Part 2, Lecture Notes in Computer Science, 3103:222-233 (2004)*　　　　　　　　　　　　　　　
    2004年
  • Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama: "Modeling Dependencies of Loci with String Classification According to Fitness Differences", Genetic and Evolutionary Computation - GECCO2004 Part 2, Lecture Notes in Computer Science, 3103:246-257 (2004)*　　　　　　　　　　　　　　　
    2004年
  • Designing a Distributed Algorithm for Bandwidth Allocation with a Genetic Algorithm
    Hidehiro Kobayashi, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama, Yoshiharu Sato
    Systems and Computers in Japan, 35, 3, 37, 45, John Wiley and Sons Inc., 2004年
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Masaharu Munetomo: "Estimation of Distribution Algorithms without Explicit Selections", Proceedings of The 8th World Multi-Conference on Systemics, Cybernetics and Informatics (SCI2004), 5:80-85 (2004)　　　　　　　　　　　　　　　
    2004年
  • Estimation of distribution algorithms without explicit selections
    M Munetomo
    8TH WORLD MULTI-CONFERENCE ON SYSTEMICS, CYBERNETICS AND INFORMATICS, VOL V, PROCEEDINGS, 80, 85, 2004年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Modeling dependencies of loci with string classification according to fitness differences
    M Tsuji, M Munetomo, K Akama
    GENETIC AND EVOLUTIONARY COMPUTATION GECCO 2004 , PT 2, PROCEEDINGS, 3103, 246, 257, 2004年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Empirical investigations on parallelized linkage indentification
    M Munetomo, N Murao, K Akama
    PARALLEL PROBLEM SOLVING FROM NATURE - PPSN VIII, 3242, 322, 331, 2004年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Performance comparison between parallel GA based on linkage identification and parallel Bayesian optimization algorithm
    N Murao, M Munetomo, K Akama
    ISAS/CITSA 2004: International Conference on Cybernetics and Information Technologies, Systems and Applications and 10th International Conference on Information Systems Analysis and Synthesis, Vol 3, Proceedings, 136, 141, 2004年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Linkage identification by nonlinearity check for real-coded genetic algorithms
    M Tezuka, M Munetomo, K Akama
    GENETIC AND EVOLUTIONARY COMPUTATION GECCO 2004 , PT 2, PROCEEDINGS, 3103, 222, 233, 2004年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo, and Kiyoshi Akama: "Metropolitan Area Network Design Using GA Based on Hierarchical Linkage Identification", Genetic and Evolutionary Computation Part 2, Lecture Notes in Computer Science 2724:1616-1617 (2003)*　　　　　　　　　　　　　　　
    2003年
  • Masaharu Munetomo, Naoya Murao, and Kiyoshi Akama: "A Parallel Genetic Algorithm Based on Linkage Identification", Genetic and Evolutionary Computation Part 1, Lecture Notes in Computer Science 2723:1222-1233 (2003)*　　　　　　　　　　　　　　　
    2003年
  • Metropolitan area network design using GA based on Hierarchical linkage identification
    Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama
    Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 2724, 1614, 1615, Springer Verlag, 2003年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Metropolitan area network design using GA based on hierarchical linkage identification
    M Tsuji, M Munetomo, K Akama
    GENETIC AND EVOLUTIONARY COMPUTATION - GECCO 2003, PT II, PROCEEDINGS, 2724, 1616, 1617, 2003年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • A parallel genetic algorithm based on linkage identification
    M Munetomo, N Murao, K Akama
    GENETIC AND EVOLUTIONARY COMPUTATION - GECCO 2003, PT I, PROCEEDINGS, 2723, 1222, 1233, 2003年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • エピスタシス尺度に基づくリンケージ同定手法の提案
    棟朝 雅晴
    情報処理学会論文誌数理モデル化と応用（TOM）, 43, 10, 6, 13, 一般社団法人情報処理学会, 2002年11月15日
    日本語, 遺伝的アルゴリズム（Genetic Algorithm ，GA ）はビルディングブロックを交叉により組み合わせることで効果的な探索を実現しているが，そのためにどの遺伝子座がビルディングブロックを構成しうるのかを調べるリンケージ同定が重要となる．リンケージ同定に関してはこれまでにも確率モデルに基づく方法や非線形性もしくは非単調性を基に判断する手法が提案されている．本論文では，遺伝子座間に存在する非線形性を検出することでリンケージ同定を行うLINC （Linkage Identi cation by Nonlinearity Check ）を発展させ，それぞれの遺伝子座のペアに対してエピスタシス（非線形性）尺度を定義し，それに基づいてリンケージの同定を実現する手法を提案する．Genetic Algorithms realize e ective search by exchanging building blocks through genetic recombinations.To realize e ective genetic search,linkage identi cation becomes important which detects a set of loci tightly linked to form a building block.Several methods are already proposed to identify linkage such as linkage learning algorithms based on probabilistic models and linkage identi cation procedures based on nonlinearity or non-monotonicity detection. In this paper,we extend the Linkage Identi cation by Nonlinearity Check (LINC)which identies linkage based on nonlinearity detection by de ning an epistasis measure for each pair of loci to realize linkage identi cation with the epistasis measure.
  • エピスタシス尺度に基づくリンケージ同定手法の提案(≤特集≥進化的計算)
    棟朝 雅晴
    情報処理学会論文誌. 数理モデル化と応用, 43, 10, 6, 13, 一般社団法人情報処理学会, 2002年11月15日
    日本語, 遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithm, GA)はビルディングブロックを交叉により組み合わせることで効果的な探索を実現しているが,そのためにどの遺伝子座がビルディングブロックを構成しうるのかを調べるリンケージ同定が重要となる.リンケージ同定に関してはこれまでにも確率モデルに基づく方法や非線形性もしくは非単調性を基に判断する手法が提案されている.本論文では,遺伝子座間に存在する非線形性を検出することでリンケージ同定を行うLINC(Linkage Identification by Nonlinearity Check)を発展させ,それぞれの遺伝子座のペアに対してエピスタシス(非線形性)尺度を定義し,それに基づいてリンケージの同定を実現する手法を提案する.
  • リンケージ同定を導入した遺伝的アルゴリズムによる都市圏ネットワークの設計
    辻 美和子, 棟朝 雅晴, 赤間 清
    情報処理学会論文誌数理モデル化と応用（TOM）, 43, 7, 80, 91, 一般社団法人情報処理学会, 2002年09月15日
    日本語, 遺伝的アルゴリズムにおいてはビルディングブロックとなる遺伝子をストリング上で密に符号化することが重要である．しかし，ネットワーク設計問題では地形，通信要求，経路などさまざまな要素が互いに複雑に影響するため，適切な符号化を行うことは難しい．多くの既存研究はビルディングブロックの密な符号化について考慮しておらず，これを考慮していたとしても地理的な要素のみである．本論文では，遺伝子の値の摂動による適応度の変化を用いて問題に関する前知識なしにビルディングブロックの位置であるリンケージを同定する手法であるLIEM （Linkage Identi fication withEpistasis Measure ）を導入し，ビルディングブロックを効率的に組み合わせ，遺伝的アルゴリズムによる効果的な解の探索を実行する．実験を行い，本論文による手法で設計されたネットワークといくつかの交叉手法，符号化手法による単純遺伝的アルゴリズムによって設計されたネットワークの敷設コストを比較しLIEM によるネットワーク設計の有用性を証明する．In geneticalgorithms, it is important to encode strings ensuring tight linkage for their building blocks. In network design problems, however, it is difficult to encode strings appropriately because network design is dependent not only on geographical constraints but also on other complex factors such as bias on traffic demands, routing policy, and so on. Although there 's many applications of genetic algorithms to network topology design, most of them haven 't paid attention to tight encoding of building blocks, or considered only geographical characteristics. In order to realize tight linkage among loci and realize effective genetic search, this paper introduces LIEM (Linkage Identi fication with Epistasis Measure) 竏誕 technique for identifying linkage sets, sets of loci tightly liked to form building blocks 竏稚o realize effective network design. Through empirical studies, we show the effectiveness of the network design with the LIEM compared to that with conventional genetic algorithms.
  • リンケージ同定を導入した遺伝的アルゴリズムによる都市圏ネットワークの設計
    辻 美和子, 棟朝 雅晴, 赤間 清
    情報処理学会論文誌. 数理モデル化と応用, 43, 7, 80, 91, 一般社団法人情報処理学会, 2002年09月15日
    日本語, 遺伝的アルゴリズムにおいてはビルディングブロックとなる遺伝子をストリング上で密に符号化することが重要である.しかし,ネットワーク設計問題では地形,通信要求,経路などさまざまな要素が互いに複雑に影響するため,適切な符号化を行うことは難しい.多くの既存研究はビルディングブロックの密な符号化について考慮しておらず,これを考慮していたとしても地理的な要素のみである。本論文では,遺伝子の値の摂動による適応度の変化を用いて問題に関する前知識なしにビルディングブロックの位置であるリンケージを同定する手法であるLIEM(Linkage Identification with Epistasis Measure)を導入し,ビルディングブロックを効率的に組み合わせ,遺伝的アルゴリズムによる効果的な解の探索を実行する.実験を行い,本論文による手法で設計されたネットワークといくつかの交叉手法,符号化手法による単純遺伝的アルゴリズムによって設計されたネットワークの敷設コストを比較しLIEMによるネットワーク設計の有用性を証明する。
  • リンク負荷メトリックに基づく遺伝的アルゴリズムによる負荷分散ルーティング
    山口 直彦, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 佐藤義治
    情報処理学会論文誌, 43, 7, 2359, 2367, 一般社団法人情報処理学会, 2002年07月15日
    日本語, インターネットに代表されるパケット通信ネットワークにおいて，ネットワーク資源を有効に使用するという観点から，遺伝的アルゴリズムを用いて複数の経路を生成し，それらの代替経路間で負荷を分散するアルゴリズムが提案されている．本論文では遺伝的アルゴリズムを用いた負荷分散ルーティングに対し，評価の高速化によりネットワークの状態観測を迅速に行うため，経路の評価にリンクの負荷を考慮したメトリックを導入し，さらにそれを用いてネットワークの負荷状態を反映した代替経路生成を行う遺伝的操作の実装を行う．ネットワークシミュレータを用いたシミュレーション実験により提案する手法の有効性を検証した．In packet switching networks such as the Internet,to utilize network resources effectively,routing algorithms with genetic algorithms have been proposed which generate alternative routes by genetic operators to balance loads among them and prevent congestions.This paper proposes adaptive genetic operators based on link load metric for the genetic routing algorithms in order to realize rapid evaluations of network load status and effective generations of alternative routes.Through simulation experiments performed on a network simulator,we show the effectiveness of the proposed method.
  • リンク負荷メトリックに基づく遺伝的アルゴリズムによる負荷分散ルーティング
    山口 直彦, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 佐藤 義治
    情報処理学会論文誌, 43, 7, 2359, 2367, 一般社団法人情報処理学会, 2002年07月15日
    日本語, インターネットに代表されるパケット通信ネットワークにおいて,ネットワーク資源を有効に使用するという観点から,遺伝的アルゴリズムを用いて複数の経路を生成し,それらの代替経路間で負荷を分散するアルゴリズムが提案されている,本論文では遺伝的アルゴリズムを用いた負荷分散ルーティングに対し,評価の高速化によりネットワークの状態観測を迅速に行うため,経路の評価にリンクの負荷を考慮したメトリックを導入し,さらにそれを用いてネットワークの負荷状態を反映した代替経路生成を行う遺伝的操作の実装を行う.ネットワークシミュレータを用いたシミュレーション実験により提案する手法の有効性を検証した.
  • 遺伝的アルゴリズムによる帯域幅割当てのための分散アルゴリズムの設計
    小林 英博, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 佐藤 義治
    電子情報通信学会論文誌. D-I, 情報・システム, I-情報処理 = The transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers. D-I, 85, 5, 445, 452, 一般社団法人電子情報通信学会, 2002年05月01日
    日本語, 既存のネットワーク上で一定時間,一定の帯域幅を必要とするストリーム通信を実現する場合,ユーザからのサービス要求を満たすにはネットワーク資源を効率的に配分する帯域幅割当てアルゴリズムが重要となる.小規模なネットワークにおける割当ての最適化は,あるノードがネットワーク情報を集中的に管理し一括した割当てを実行する方法が最も効率が良い.しかし,帯域幅割当てはネットワーク規模の増加に比例して最適化に必要とする計算時間が増加するため,実装を考慮した場合にはアルゴリズムの分散化が必要となる.また分散化することによりネットワーク障害が発生した場合でも割当てが可能となり,アルゴリズムの耐障害性が向上する.本論文では,既存の遺伝的アルゴリズムによる帯域幅割当てアルゴリズムの分散化を目的とし,同時にネットワーク障害が発生した場合に全通信の再割当てを行うことで障害への対応を実現した改良アルゴリズムを提案する.本アルゴリズムの特徴は,計算時間を軽減するために各ノードで割当ての最適化を実行する局所的最適化と,全ノードで局所的最適化を実行しながら勝ち抜き戦を行うことでネットワーク全体を最適化する大域的最適化とを組み合わせて構成していることである.更にシミュレーション実験を行うことで,集中型アルゴリズムと提案アルゴリズムの性能について検討する.
  • 「遺伝的アルゴリズムによる帯域幅割当てのための分散アルゴリズムの設計」　　　　　　　　　　　　　　　
    『電子情報通信学会論文誌 D-I』, J85-D-I, 5, 445, 452, 2002年
  • Yuichi Yamamoto, Takahiko Ishikawa, Kiyoshi Akama, Masaharu Munetomo: "A Foundation for Algorithm Generation by Transforming Meta-descriptions", Proceedings of the 2002 International Conference on Fuzzy Systems and Knowledge Discovery, 12-716 (2002)*　　　　　　　　　　　　　　　
    2002年
  • Masaharu Munetomo, Miwako Tsuji, Kiyoshi Akama: "Metropolitan Area Network Design Using GA Based on Linkage Identification with Epistasis Measures", Proceedings of the 4th Asia-Pacific Conference on Simulated Evolution and Learning, 652-656 (2002)*　　　　　　　　　　　　　　　
    2002年
  • Masaharu Munetomo: "Linkage Identification with Epistasis Measure Considering Monotonicity Conditions", Proceedings of the 4th Asia-Pacific Conference on Simulated Evolution and Learning, 550-554 (2002)*　　　　　　　　　　　　　　　
    2002年
  • Masaharu Munetomo: "Linkage Identification Based on Epistasis Measures to Realize Efficient Genetic Algorithms", Proceedings of the 2002 Congress on Evolutionary Computation, 1332-1337 (2002)*　　　　　　　　　　　　　　　
    2002年
  • Linkage identification based on epistasis measures to realize efficient genetic algorithms
    M Munetomo
    CEC'02: PROCEEDINGS OF THE 2002 CONGRESS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION, VOLS 1 AND 2, 1332, 1337, 2002年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Hidehiro Kobayashi, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama, and Yoshiharu Sato: A Distributed Algorithm for Bandwidth Allocation in Multimedia Networks, Proceedings of the 5th International Conference on Artificial Evolution, 251-262 (2001)*　　　　　　　　　　　　　　　
    2001年
  • Masaharu Munetomo, Naohiko Yamaguchi, Kiyoshi Akama, and Yoshiharu Sato: Empirical Investigations oon the Genetic Adaptive Routing Algorithm in the Internet, Proceedings of the Congress on Evolutionary Computation 2001, 1236-1243 (2001)*　　　　　　　　　　　　　　　
    2001年
  • Masaharu Munetomo: The Genetic Adaptive Routing Algorithm, in Telecommunications Optimisation: Heuristic and Adaptive Methods, pp.151-166, John Weily & Sons*　　　　　　　　　　　　　　　
    2001年
  • Empirical investigations on the genetic adaptive routing algorithm in the Internet
    M Munetomo, N Yamaguchi, K Akama, Y Sato
    PROCEEDINGS OF THE 2001 CONGRESS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION, VOLS 1 AND 2, 1236, 1243, 2001年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Masaharu Munetomo: The Genetic Adaptive Routing Algorithm, in Telecommunications Optimisation: Heuristic and Adaptive Methods, pp.151-166, John Weily & Sons (2000). *　　　　　　　　　　　　　　　
    2000年
  • Masaharu Munetomo: Network Routing with the Use of Evolutionary Methods, in Computational Intelligence in Telecommunication Networks (分担 : Witold Pedrycz and Athanasios V. Vasilakos, editors), CRC Press (2000).　　　　　　　　　　　　　　　
    2000年
  • Masaharu Munetomo, David E. Goldberg: Linkage Identification by Non-monotonicity Detection for Overlapping functions, Evolutionary Computation, vol.7, No.4, pp.377-398*　　　　　　　　　　　　　　　
    1999年
  • Masaharu Munetomo, David E. Goldberg: A Genetic Algorithm Using Linkage Identification by Nonlinearity Check, Proceedings of the 1999 IEEE Conference on System, Man, and Cybernetics (1999)　　　　　　　　　　　　　　　
    1999年
  • Masaharu Munetomo, David E. Goldberg: Identifying Linkage Groups by Nonlinearity/Non-monotonicity Detection, Proceedings of the Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO-99), pp.433-440 (1999)　　　　　　　　　　　　　　　
    1999年
  • Masaharu Munetomo, David E. Goldberg: Linkage Identification by Non-monotonicity Detection for Overlapping functions, Evolutionary Computation, vol.7, No.4, pp.377-398 (1999)　　　　　　　　　　　　　　　
    1999年
  • Linkage Identification by Non-monotonicity Detection for Overlapping Functions
    Munetomo Masaharu, Goldberg David E
    Evolutionary Computation, 7, 4, 377, 398, MIT Press, 1999年
    英語, This paper presents the linkage identification by non-monotonicity detection (LIMD) procedure and its extension for overlapping functions by introducing the tightness detection (TD) procedure. The LIMD identifies linkage groups directly by performing order-2 simultaneous perturbations on a pair of loci to detect monotonicity/non-monotonicity of fitness changes. The LIMD can identify linkage groups with at most order of k when it is applied to O(2k) strings. The TD procedure calculates tightness of linkage between a pair of loci based on the linkage groups obtained by the LIMD. By removing l...
  • A Migration Scheme of the Genetic Adaptive Routing Algorithm　　　　　　　　　　　　　　　
    Masaharu Munetomo, Yoshiaki Takai, Yoshiharu Sato
    Proc. of IEEE Int. Conf. on Systems, Man and Cybernetics,, 2774, 2779, 1998年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 遺伝的アルゴリズムによる負荷分散機構を有する適応型ルーティング
    棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤義治
    情報処理学会論文誌, 39, 2, 219, 227, 一般社団法人情報処理学会, 1998年02月15日
    日本語, 本論文では，遺伝的アルゴリズムにより代替経路のリストを生成するとともに，それらの間で通信パケットを確率的に分配することで負荷の分散をはかる適応型ルーティングアルゴリズムを提案する．RIPやSPFなど従来用いられてきたルーティングアルゴリズムではルーティングテーブルやリンク状態をネットワーク全体にブロードキャストするため，ネットワークが大規模化した場合に多くの通信コストを要し，ネットワーク全体の性能を低下させる．また，複数の良い代替経路がある場合でも1つの最短経路を集中して使用してしまう．本論文で提案するルーティングアルゴリズムは，実際に多数のパケットが使用している経路に関してのみ代替経路の生成およびその通信遅延時間の評価を行うため，ルーティングの情報交換に必要な通信コストを大きく削減することが可能となる．また，本アルゴリズムでは代替経路間でパケットを確率的に分配することで負荷の分散をはかる．離散事象シミュレーションに基づくネットワークシミュレータを構築し，比較実験を行った．その結果，従来手法に比べ少ない通信コストにより効果的なルーティングがなされていることが示された．This paper presents an adaptive routing algorthm which has load balancing mechanism among alternative paths by a genetic algorithm.Conventional routing algorithms such as RIP and SPF broadcast information on routing tables or link status in a network,which yields much communication overhead and degrades total performance when the network becomes large.Conventional routing algorithms only generate the shortest path to send a packet,even if some good alternative paths are available.Our routing algorithm generates alternative paths and observes communication latency only for paths frequently used.This mechanism greatly reduces communication cost for information exchanging of the routing.Moreover this algorithm realizes load balancing on the alternative paths by destributing packets among them.We perform simulation experiments using a discrete event simulator of network communication.The result of the experiments shows that our algorithm achieves effective routing with less communication overhead.
  • 遺伝的アルゴリズムによる負荷分散機構を有する適応型ルーティング (<特集>マルチメディア分散・協調コンピューティング)
    棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治
    情報処理学会論文誌, 39, 2, 219, 227, 一般社団法人情報処理学会, 1998年02月15日
    日本語, 本論文では, 遺伝的アルゴリズムにより代替経路のリストを生成するとともに, それらの間で通信パケットを確率的に分配することで負荷の分散をはかる適応型ルーティングアルゴリズムを提案する. RIPやSPFなど従来用いられてきたルーティングアルゴリズムではルーティングテーブルやリンク状態をネットワーク全体にブロードキャストするため, ネットワークが大規模化した場合に多くの通信コストを要し, ネットワーク全体の性能を低下させる. また, 複数の良い代替経路がある場合でも1つの最短経路を集中して使用してしまう. 本論文で提案するルーティングアルゴリズムは, 実際に多数のパケットが使用している経路に関してのみ代替経路の生成およびその通信遅延時間の評価を行うため, ルーティングの情報交換に必要な通信コストを大きく削減することが可能となる. また, 本アルゴリズムでは代替経路間でパケットを確率的に分配することで負荷の分散をはかる. 離散事象シミュレーションに基づくネットワークシミュレータを構築し, 比較実験を行った. その結果, 従来手法に比べ少ない通信コストにより効果的なルーティングがなされていることが示された.
  • Migration scheme for the genetic adaptive routing algorithm　　　　　　　　　　　　　　　
    Masaharu Munetomo, Yoshiaki Takai, Yoshiharu Sato
    Proceedings of the IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics, 3, 2774, 2779, IEEE, 1998年
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 遺伝的アルゴリズムによる負荷分散機構を有する適応型ルーティング　　　　　　　　　　　　　　　
    情報処理学会論文誌, Vol.38, No.2, 219, 227, 1998年
  • Shuichi Moriguti, Masaharu Munetomo, Yoshiharu Sato: A Moving Average Method for Predicting Process Resource Usage Based on a State Transition Model, Proceedings of the 1998 Conference of the North American Fuzzy Information Processing Society, pp.82-85*　　　　　　　　　　　　　　　
    1998年
  • Masaharu Munetomo, Yoshiaki Takai, Yoshiharu Sato: A Migration Scheme for the Genetic Adaptive Routing Algorithm, Proceedings of the 1998 IEEE Conference on Systems, Man, and Cybernetics, pp.2774-2779*　　　　　　　　　　　　　　　
    1998年
  • Shuichi Moriguti,Masaharu Munetomo,Yoshiharu Sato:A Moving Average Method for Predicting Process Resource Usage Based on a State Transition Model(North American Fuzzy Information Processing Society(NAFIPS'98),1998)　　　　　　　　　　　　　　　
    1998年
  • Masaharu Munetomo,Yoshiaki Takai,Yoshiharu Sato:A Migration Scheme for the Genetic Adaptive Routing Algorithm (IEEE Conference on Systems,Man,and Cybernetics(SMC'98),1998)　　　　　　　　　　　　　　　
    1998年
  • A moving average method for predicting process resource usage based on a state transition model
    S Moriguchi, M Munetomo, Y Sato
    1998 CONFERENCE OF THE NORTH AMERICAN FUZZY INFORMATION PROCESSING SOCIETY - NAFIPS, 82, 85, 1998年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • An Intelligent Network Routing Algorithm by a Genetic Algorithm　　　　　　　　　　　　　　　
    Masaharu Munetomo, Yoshiaki Takai, Yoshiharu Sato
    Proc. of the 4th Int. Conf. on Neural Information Processing, 1, 547, 550, 1997年11月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • An Adaptive Network Routing Algorithm Employing Path Genetic Operators　　　　　　　　　　　　　　　
    Masaharu Munetomo, Yoshiaki Takai, Yoshiharu Sato
    Proc. of the 7th Int. Conf. on Genetic Algorithms, 643, 649, 1997年07月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 利得行列が不可視である行列ゲームへのStGAの応用
    冨川 裕樹, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰
    電子情報通信学会論文誌. D-2, 情報・システム 2-情報処理, 80, 2, 700, 702, 一般社団法人電子情報通信学会, 1997年02月25日
    日本語, 強化学習機構を有する遺伝的アルゴリズム (StGA) [1], 利得行列の内容が不可視であり, 可能な行動の数が多いゲームヘ適用する. StGAのもととなった確率学習オートマトンとの比較実験を通し, こうしたゲームに対するStGA適用の有効性を検証する.
  • 「利得行列が不可視である行列ゲームへのStGAの適用」　　　　　　　　　　　　　　　
    『電子情報通信学会論文誌』, J80-D-II, 2, 700, 702, 1997年
  • Munetomo, M., Takai, Y. and Sato, Y. : "An Adaptive Network Routing Algorithm Employing Path Genetic Operators", Proceedings of the Seventh International Conference on Genetic Algorithms, 643-649 (1997)＊　　　　　　　　　　　　　　　
    1997年
  • Munetomo, M., Takai, Y. and Sato, Y. : "An Intelligent Network Routing Algorithm by a Genetic Algorithm", Proceedings of the 1997 International Conference on Neural Information Processing and Intelligent Information Systems, 547-550 (1997)＊　　　　　　　　　　　　　　　
    1997年
  • Munetomo, M., Takai, Y. and Sato, Y. : "StGA : An Application of a Genetic Algorithm to Stochastic Learning Automata", Systems and Computers in Japan, 27(10) : 68-78 (1997)＊　　　　　　　　　　　　　　　
    1997年
  • StGA : An Application of a Genetic Algorithm to Stochastic Learning Automata　　　　　　　　　　　　　　　
    Masaharu Munetomo, Yoshiaki Takai, Yoshiharu Sato
    Systems and Computers in Japan, 27, 10, 68, 78, 1996年10月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Masaharu Munetomo, Yoshiaki Takai, and Yoshiharu Sato: "Genetic-Based Dynamic Load Balancing: Implementation and Evaluation", Parallel Problem Solving from Nature, Lecture Notes in Computer Science 1141, 920--929 (1996)*　　　　　　　　　　　　　　　
    1996年
  • Masaharu Munetomo, Yoshiaki Takai, and Yoshiharu Sato: "StGA: An application of a Genetic Algorithm to Stochastic Learning Automata", Systems and Computers in Japan, Vol.27, No.10, 68-78. (1996)*　　　　　　　　　　　　　　　
    1996年
  • 「確率学習における遺伝的アルゴリズムの適用」　　　　　　　　　　　　　　　
    『電子情報通信学会論文誌』, J79-D-II, 2, 230, 238, 1996年
  • On tracking-ability of a stochastic genetic algorithm to changing environments
    M Munetomo, Y Takai, Y Sato
    INFORMATION INTELLIGENCE AND SYSTEMS, VOLS 1-4, 522, 526, 1996年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Genetic-based dynamic load balancing: Implementation and evaluation
    Masaharu Munetomo, Yoshiaki Takai, Yoshiharu Sato
    Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 1141, 920, 929, Springer Verlag, 1996年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 確率学習による適応度評価を導入した遺伝的アルゴリズムに基づく動的負荷均衡
    棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤義治
    情報処理学会論文誌, 36, 4, 868, 878, 一般社団法人情報処理学会, 1995年04月15日
    日本語, 分散システムを有効に利用するために、システム内の各計算機の負荷を一様化することが必要である。分散管理型の動的負荷均衡アノレゴリズムにおいては、それぞれの計算機で独立して負荷状態の観測およびタスク転送の決定を行う。本論文では、負荷の重い計算機からのタスク転送要求をマルチキャストで実現した分散管理型の動的負荷均衡アノレゴリズムを提案する。本手法の特徴は、タスク転送要求の送出先リストを符号化し、適応度評価に確率学習オートマトンを組み合わせた遺伝的アルゴリズムを用いることで転送要求の成功率を向上させることにある。シミュレーション実験により従来の手法との比較検討を行い、提案する手法がシステムの平均応答時間、タスク転送要求の成功率、および動的な負荷変化への適応性の点において優れていることを示した。
  • 確率学習による適応度評価を導入した遺伝的アルゴリズムに基づく動的負荷均衡
    棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治
    情報処理学会論文誌, 36, 4, 868, 878, 一般社団法人情報処理学会, 1995年04月15日
    日本語, 分散システムを有効に利用するために,システム内の各計算機の負荷を一様化することが必要である.分散管理型の動的負荷均衡アルゴリズムにおいては,それぞれの計算機で独立して負荷状態の観測およびタスク転送の決定を行う.本論文では,負荷の重い計算機からのタスク転送要求をマルチキャストで実現した分散管理型の動的負荷均衡アルゴリズムを提案する.本手法の特徴は,タスク転送要求の送出先リストを符号化し,適応度評価に確率学習オートマトンを組み合わせた遺伝的アルゴリズムを用いることで転送要求の成功率を向上させることにある.シミュレーション実験により従来の手法との比較検討を行い,提案する手法がシステムの平均応答時間,タスク転送要求の成功率,および動的な負荷変化への適応性の点において優れていることを示した.
  • A stochastic genetic algorithm for dynamic load balancing in distributed systems
    M MUNETOMO, Y TAKAI, Y SATO
    1995 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON SYSTEMS, MAN AND CYBERNETICS, VOLS 1-5, 4, 3795, 3799, 1995年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • 集団分割型非同期並列遺伝的アルゴリズムにおける個体交換アルゴリズムの改良と評価
    棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤義治
    情報処理学会論文誌, 35, 9, 1815, 1827, 一般社団法人情報処理学会, 1994年09月15日
    日本語, 本論文では集団分割に基づく並列遺伝的アルゴリズムにおいて、効率的な個体交換を行う交換アルゴリズムを提案する。集団分割による並列遺伝的アルゴリズムは、個体からなる集団をいくつかの部分集団に分割し、それぞれを並列計算機のプロセッサに割り当てて遺伝的アルゴリズムを実行することにより、中粒度の並列処理を実現するものである。この手法においては集団の一様化による探索効率の減沙を防ぐために部分集団間で通信ネットワークを介した個体交換を行う必要がある。マルチプロセッサシステムにおいてプロセッサ間通信量を減少させることがその性能を向上させる上で重要であるが、並列遺伝的アルゴリズムに関する従来の研究では、個体の交換がその必要性とは関わりなく一定世代ごとまたは一定確率で行われており、並列処理の効率が悪いと考えられる。本諭文で提案する個体交換アルゴリズムSigma-Exchangeは各部分集団内の適合度分布を観測し、適合度分布の標準偏差の値が一定割合減少した場合にのみ交換の手続きを起動することにより、少ないプロセッサ間通信でより精度の高い解を速く得ることを目的としている。提案する手法の有効性を示すために、非同期のメッセージ受渡しによる中粒度並列計算機であるマルチコンビュータネットワークを前提としたシミュレーション実験を行った。その緒果、代表的な組合せ最適化間題について、提案する手法が有効であることが示された。
  • A Genetic Approach to Dynamic Load Balancing in a Distributed Computing System
    Masaharu Munetomo, Yoshiaki Takai, Yoshiharu Sato
    Proc. of the First IEEE Conference on Evolutionary Computation, 1, 418, 421, 1994年06月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • AN EFFICIENT MIGRATION SCHEME FOR SUBPOPULATION-BASED ASYNCHRONOUSLY PARALLEL GENETIC ALGORITHMS
    M MUNETOMO, Y TAKAI, Y SATO
    PROCEEDINGS OF THE FIFTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON GENETIC ALGORITHMS, 649, 649, 1993年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）

その他活動・業績

  • Neuroevolutionによる多脚自律ロボットスワームの群れ行動生成 : 二点間往復タスクの場合
    塚本 遙日, 森本 大智, 平賀 元彰, 大倉 和博, 棟朝 雅晴, システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集, 65, 851, 858, 2021年05月26日
    システム制御情報学会, 日本語
  • 「情報処理学会論文誌：数理モデル化と応用」の編集にあたって
    棟朝 雅晴, 情報処理学会論文誌数理モデル化と応用（TOM）, 14, 1, i, i, 2021年01月27日
    日本語
  • ローグライクゲームにおける多目的神経進化に基づくモジュラーネットワークの導入
    高橋寿徳, 棟朝雅晴, 情報処理学会研究報告(Web), 2021, MPS-132, 2021年
  • スポーツクライミングにおけるホールドの難易度推定モデルの設計
    西野直登, 桂大地, 棟朝雅晴, 棟朝雅晴, 情報処理学会研究報告(Web), 2021, MPS-132, 2021年
  • 「情報処理学会論文誌：数理モデル化と応用」の編集にあたって
    棟朝 雅晴, 情報処理学会論文誌数理モデル化と応用（TOM）, 13, 2, i, i, 2020年08月28日
    日本語
  • 日本人口の保護レベル別合成データ配布システム
    村田 忠彦, 市川 学, 後藤 裕介, 杉木 章義, 伊達 進, 塙 敏博, 原田 拓弥, 棟朝 雅晴, 李 皓, 日本知能情報ファジィ学会 ファジィ システム シンポジウム 講演論文集, 36, 0, 269, 272, 2020年

    , 日本知能情報ファジィ学会, 日本語
  • Deep Neuroevolutionによる多脚自律ロボットスワームの群れ行動生成
    森本 大智, 平賀 元彰, 大倉 和博, 松村 嘉之, 棟朝 雅晴, 人工知能学会全国大会論文集, 2020, 0, 2M5OS3b02, 2M5OS3b02, 2020年

    Swarm Robotics(SR)は多数の比較的単純なロボットを用いてロボット間，あるいはロボットと環境間の局所的な相互作用から所望の群れ行動の創発を目指す研究分野である． これまでSRでは車輪による移動ロボットを用いた研究が主流であった． 移動ロボットは速度などの制御が比較的簡単である反面，三次元空間における立体的かつ複雑な群れ行動を生成することが難しい． 本研究では多脚自律ロボットを用いた群れ行動の生成を行う． 多脚自律ロボットの集団では各ロボットの立体的な挙動により，アリが作る橋に見られるような複雑な群れ行動の生成が期待される． しかし，一般的に移動ロボットと比較して多脚自律ロボットを任意の方向へ移動させるためには，より複雑な制御則が必要となる． さらに群れ行動を生成するための制御則を移動のための制御則に組み込んでロボットの制御器を設計する必要がある， 本研究ではNeuroevolutionを用いたアプローチにより多脚自律ロボットの制御器を自動的に設計する． 計算機シミュレーションにより，多脚自律ロボットの群れ行動の生成が可能であることを示した．

    , 一般社団法人 人工知能学会, 日本語
  • 「情報処理学会論文誌：数理モデル化と応用」の編集にあたって
    棟朝 雅晴, 情報処理学会論文誌数理モデル化と応用（TOM）, 12, 3, i, i, 2019年12月23日
    日本語
  • 北海道大学ハイパフォーマンスインタークラウドの設計,構築,運用まで (特集 総合力で造る情報基盤)
    杉木 章義, 棟朝 雅晴, オペレーションズ・リサーチ = Communications of the Operations Research Society of Japan : 経営の科学, 64, 9, 507, 513, 2019年09月
    日本オペレーションズ・リサーチ学会 ; 1956-, 日本語
  • エッジコンピューティング環境における広域分散アプリケーションの多目的最適資源割当
    藤田駿一, 棟朝雅晴, 情報処理学会研究報告(Web), 2019, CSEC-84, Vol.2019‐CSEC‐84,No.13,1‐6 (WEB ONLY), 2019年02月25日
    日本語
  • アクションゲーム学習におけるモジュラーニューラルネットワークの導入
    高橋 寿徳, 棟朝 雅晴, 人工知能学会全国大会論文集, 2019, 0, 4Rin140, 4Rin140, 2019年

    本稿では,アクションゲーム学習に向けた神経進化におけるモジュラーネットワークによるアプローチを紹介する。 モジュラーネットワークの生成にあたってNEATを使用し,様々な条件のステージを学習させ,それらを組み合わせて より難易度の高いステージに対処できるネットワークを作成する。 ゲームのインスタンスにはPygameを用い,元のNEATと比較して提案手法の有効性を示す。

    , 一般社団法人 人工知能学会, 日本語
  • クラウドとエッジサーバを用いた広域分散アプリケーションの最適資源割り当てに関する検討
    藤田駿一, 棟朝雅晴, 情報科学技術フォーラム講演論文集, 17th, 103‐106, 2018年09月12日
    日本語
  • 実数値多目的最適化問題におけるリンケージ同定手法の性能検証
    泉谷光祐, 棟朝雅晴, 電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集(CD-ROM), 2018, ROMBUNNO.MC1‐5, 2018年09月05日
    日本語
  • LSTMを用いたユーザの嗜好を反映するBGM自動作曲システム
    岡部太亮, 棟朝雅晴, 情報処理学会研究報告(Web), 2018, MPS-118, Vol.2018‐MPS‐118,No.29,1‐2(WEB ONLY), 2018年06月06日
    日本語
  • 隠消現実感アプリケーションに基づくエッジコンピューティングの性能推定
    畑徹, 棟朝雅晴, 情報処理学会研究報告(Web), 2018, MPS-117, Vol.2018‐MPS‐117,No.23,1‐2 (WEB ONLY), 2018年02月22日
    日本語
  • Cgroupsを利用したHadoopにおける落ちこぼれタスクのリソース制限による再現
    岩井良成, 杉木章義, 棟朝雅晴, 情報処理学会研究報告(Web), 2017, OS-140, Vol.2017‐OS‐140,No.13,1‐6 (WEB ONLY), 2017年05月09日
    日本語
  • 冬道情報サービス構築のためのエッジサーバを用いた分散処理フレームワークの検討
    市居遼平, 棟朝雅晴, 情報処理学会研究報告(Web), 2017, ITS-68, Vol.2017‐ITS‐68,No.10,1‐7 (WEB ONLY), 2017年02月21日
    日本語
  • Webシステムの性能評価に基づくクラウド資源割当最適化モデルの提案
    齋藤篤志, 山下雅喜, 三浦克宜, 棟朝雅晴, 情報処理学会研究報告(Web), 2017, MPS-112, Vol.2017‐MPS‐112,No.13,1‐6 (WEB ONLY), 2017年02月20日
    日本語
  • 北海道大学におけるアカデミッククラウドシステムのマネジメント
    棟朝雅晴, 電子情報通信学会技術研究報告, 116, 124(ICM2016 8-23), 85‐86, 2016年06月30日
    日本語
  • クラウドブローカーシステムにおけるWeb三層システムの最適化数理モデルの検討
    齋藤篤志, 三浦克宜, 棟朝雅晴, 電子情報通信学会技術研究報告, 116, 120(NC2016 6-15), 55‐56, 2016年06月27日
    日本語
  • 冬道情報サービスのためのエッジサーバーによる分散処理環境の検討 (ITS)
    市居 遼平, 棟朝 雅晴, 杉木 章義, 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 115, 504, 83, 88, 2016年03月10日
    電子情報通信学会, 日本語
  • インタークラウド環境下での設計探査支援フレームワークにおける多目的設計最適化の適用
    阿部友哉, 棟朝雅晴, 情報処理学会研究報告(Web), 2016, MPS-107, VOL.2016-MPS-107,NO.21 (WEB ONLY), 2016年03月01日
    日本語
  • 自動車車載カメラ映像解析による降雪環境下での車両検出及び雪道路面推定手法の提案
    岩坪潤, 棟朝雅晴, 情報処理学会研究報告(Web), 2016, MPS-107, VOL.2016-MPS-107,NO.22 (WEB ONLY), 2016年03月01日
    日本語
  • 設計者の要求に基づく非劣解分析支援システムの提案
    中野 翔, 渡邉 真也, 千葉 一永, 金崎 雅博, 棟朝 雅晴, 計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会講演論文集, 2015, 631, 635, 2015年11月18日
    多目的最適化によって得られた非劣解集合に対して設計者側の要求に基づいた傾向分析を実現する新たな分析支援システムの提案を行う．本システムは，従来までの相関ルールに基づく分析アプローチを改良したものであり，設計者側からの要求に即したルール抽出に特化することで，設計者の知りたい傾向をピンポイントで抽出することが可能となっている．, 計測自動制御学会, 日本語
  • 述語論理式による仕様記述に基づくクラウドブローキングの提案
    三浦克宜, 齋藤篤志, 棟朝雅晴, 情報処理学会研究報告(Web), 2015, MPS-105, VOL.2015-MPS-105,NO.6 (WEB ONLY), 2015年09月22日
    日本語
  • ハイパフォーマンスインタークラウドの実現に向けて (情報ネットワーク)
    棟朝 雅晴, 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 115, 140, 43, 48, 2015年07月16日
    電子情報通信学会, 日本語
  • クラウドブローカーのための抽象的なシステム記述の検討
    三浦克宜, 齋藤篤志, 玉家武博, 棟朝雅晴, 電子情報通信学会技術研究報告, 115, 112(IBISML2015 1-26), 215, 220, 2015年06月16日
    日本語
  • インタークラウド環境における仮想システム構築の最適化サービスに関する検討
    玉家 武博, 齋藤 篤志, 三浦 克宜, 棟朝 雅晴, 第77回全国大会講演論文集, 2015, 1, 177, 178, 2015年03月17日
    クラウドサービスの多様化が進む中で、それぞれのユーザーが自身の要件に適したサービスを選択することが困難になりつつある。そこで本研究では、ユーザーの要件に適した、仮想マシン等からなる仮想システムを自動的に最適化し、構築するクラウドスケジューラの実現に向けた検討を行う。本研究で提案するシステムは，(1) インタークラウド環境におけるそれぞれのクラウドサービスに関する情報を提供するサービス，(2) ユーザーが構築する仮想システムの要求要件に基づいて最適化を行うサービス、(3) インタークラウド環境に仮想システムを自動的に構築するサービス、の3つのWebサービスによって構成される。, 日本語
  • Hadoopを用いた遺伝的アルゴリズムによるDDoS攻撃防止システムの検討
    水越 大貴, 棟朝 雅晴, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告, 2014, 1, 1, 6, 2014年12月02日
    インターネットにおけるセキュリティ上の脅威の一つとして DDoS 攻撃が深刻な問題になっている.DDoS 攻撃は一般に攻撃元の情報が改竄されているため,攻撃元の特定が非常に困難であり防ぐ事が難しい攻撃だといえる.また,攻撃パターンの学習によるパターンマッチングや,異常トラフィック検知などの手法が研究されているが,DDoS 攻撃において攻撃者はボットネット等を使用し、常に異なるトラフィックパターンの攻撃を仕掛けてくるため、過去のデータの解析から DDoS 攻撃を防ぐ事は非常に難しい.このような背景から,ネットワーク管理者は常に現在どのような攻撃が行われているかを監視、解析し,DDoS 攻撃に対処する必要性に迫られる.しかし,近年ネットワーク上を流れるトラフィック量は急激に増加しており,トラフィックの解析にはかなりの時間かかってしまう事が予測される.そこで本稿では,DDoS 攻撃に対し迅速に対処するシステムを作る事を目的とし,並列分散処理基盤である Hadoop 上での遺伝的アルゴリズムを使用したトラフィックパターンの解析手法を提案する。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • インタークラウド環境下での大規模分散設計最適化のための連携システムの設計
    阿部友哉, 棟朝雅晴, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告, 2014, 18, 1, 2, 2014年09月18日
    プライベートクラウドやパブリッククラウドを連携させたインタークラウド環境が整備され,仮想的に計算資源を無限に利用できるような環境が実現されつつある.本研究ではそのようなインタークラウド環境を想定して大規模かつ複雑な設計問題を扱う最適化フレームワークを構築する.具体的にはシミュレーションを実行するスパコン,大規模なパラメータサーベイを行うための最適化エンジンや分散データベース,解を視覚的に評価するための可視化装置などの複数のシステムの連携によって,設計問題に関する設計パラメータを統一的に管理,共有し最適化を行う.このフレームワークを構築するにあたって連携システムの詳細設計を行った., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • クラウドPaaS上での多人数インタラクティブ遺伝的アルゴリズムによるスケーラブルな3Dモデリング
    瀬山貴仁, 坂東信太郎, 棟朝雅晴, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告, 2014, 7, 1, 4, 2014年07月14日
    本論文においては、ユーザーの負担を軽減するために、多人数が協調して解の評価を行うインタラクティブ進化計算の実装について議論する。実装にあたっては、クラウド PaaS(Platform as a Service) 基盤を前提としたスケーラブルなシステムを実現するためのシステム設計を行った。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • インタークラウド環境における大規模分散設計最適化フレームワークに関する検討
    棟朝雅晴, 情報処理学会研究報告. BIO, バイオ情報学, 2014, 28, 1, 2, 2014年06月18日
    プライベートクラウドおよびパブリッククラウドを全国規模で連携させたインタークラウド環境を想定し,大規模かつ複雑な設計問題の設計パラメータに関する情報を,設計者や最適化エンジンが共有,活用しつつ協調して設計を行うフレームワークについて検討する.具体的には,設計パラメータやその評価値等に関する情報を,スケーラブルな分散データベースシステム上に統合管理するとともに,シミュレーションプログラムや可視化システム等の連携を行うフレームワークを,インタークラウド環境における物理・仮想マシン群およびオブジェクトストレージを用いて実現するものである., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • インタークラウド環境における大規模分散設計最適化フレームワークに関する検討(機械学習によるバイオデータマインニング,一般)
    棟朝 雅晴, 電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング, 114, 104, 165, 166, 2014年06月18日
    プライベートクラウドおよびパブリッククラウドを全国規模で連携させたインタークラウド環境を想定し,大規模かつ複雑な設計問題の設計パラメータに関する情報を,設計者や最適化エンジンが共有,活用しつつ協調して設計を行うフレームワークについて検討する.具体的には,設計パラメータやその評価値等に関する情報を,スケーラブルな分散データベースシステム上に統合管理するとともに,シミュレーションプログラムや可視化システム等の連携を行うフレームワークを,インタークラウド環境における物理・仮想マシン群およびオブジェクトストレージを用いて実現するものである., 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語
  • インタークラウド環境における大規模分散設計最適化フレームワークに関する検討
    棟朝雅晴, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告, 2014, 28, 1, 2, 2014年06月18日
    プライベートクラウドおよびパブリッククラウドを全国規模で連携させたインタークラウド環境を想定し,大規模かつ複雑な設計問題の設計パラメータに関する情報を,設計者や最適化エンジンが共有,活用しつつ協調して設計を行うフレームワークについて検討する.具体的には,設計パラメータやその評価値等に関する情報を,スケーラブルな分散データベースシステム上に統合管理するとともに,シミュレーションプログラムや可視化システム等の連携を行うフレームワークを,インタークラウド環境における物理・仮想マシン群およびオブジェクトストレージを用いて実現するものである., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • HPCI先端ソフトウェア運用基盤の構築と運用
    三浦信一, 滝澤真一朗, 松岡聡, 棟朝雅晴, 實本英之, 小林泰三, 情報処理学会研究報告. [ハイパフォーマンスコンピューティング], 2014, 30, 1, 6, 2014年02月24日
    平成 24 年度より運用が開始されている HPCI では,スーパコンピュータ 「京」 や基盤センター群が保有するスーパコンピュータ間の認証基盤統一,データ共有を実現している.しかしながら,既存のスーパコンピュータシステムはバッチキューでジョブ管理されていることや,計算ノードでの管理者権限がないため,OS や分散システムの研究開発を行う CS 系ユーザの利用環境条件を満たさない.また,インターネット上より各種データを取得し,それを用いた計算を行う場合や,得られた成果を外部に公開するには,スーパコンピュータの利用は不向きである.そこで我々は,利用者に対してシステムへの管理者権限を付与する広域分散システムのホスティング機能を提供する,先端ソフトウェア運用基盤を HPCI の枠組みの中で構築し,平成 26 年 4 月より本格運用を開始する.本稿では先端ソフトウェア運用基盤の設計,構築及び運用について紹介する., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 分散クラウド環境におけるSLAを考慮したWEBシステムの多目的資源割当最適化
    川勝 崇史, 棟朝 雅晴, 情報処理学会研究報告. BIO, バイオ情報学, 2013, 9, 1, 6, 2013年12月04日
    災害対策や可用性の高いシステムを構築するために,分散クラウド環境における WEB システムの多目的資源最適割当モデルを提案する.モデル化にあたっては、ロードバランサーによるリクエストの負荷分散やスケールアウトが自動できるようなシステムを前提とし,ユーザーが求める SLA を満たしたサーバーのスケジューリングを行なう.最適化にあたっては,コスト・レスポンス・リクエスト処理量の三つの目的関数をパラメータとして多目的遺伝的アルゴリズムを用いた最適解の探索を行い,その妥当性・有効性について検証する., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 分散クラウド環境におけるSLAを考慮したWEBシステムの多目的資源割当最適化
    川勝 崇史, 棟朝 雅晴, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告, 2013, 9, 1, 6, 2013年12月04日
    災害対策や可用性の高いシステムを構築するために,分散クラウド環境における WEB システムの多目的資源最適割当モデルを提案する.モデル化にあたっては、ロードバランサーによるリクエストの負荷分散やスケールアウトが自動できるようなシステムを前提とし,ユーザーが求める SLA を満たしたサーバーのスケジューリングを行なう.最適化にあたっては,コスト・レスポンス・リクエスト処理量の三つの目的関数をパラメータとして多目的遺伝的アルゴリズムを用いた最適解の探索を行い,その妥当性・有効性について検証する., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • Implementation of Multiple Classifier System on MapReduce Framework for Intrusion Detection
    Masataka Mizukoshi, Shintaro Bando, Martin Schlueter, Masaharu Munetomo, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告, 2013, 11, 1, 4, 2013年07月15日
    Since the data volume from various facilities keeps growing rapidly in recent years, "big data" processing frameworks such as Hadoop have been developed as a scalable architecture to process large amount of data in cloud computing environment. We focus on intrusion detection problems which require large amount of data to be processed in order to detect malicious attacks. In this paper we discuss a Hadoop implementation of a multiple classifier system to enhance performances of the learning process in intrusion detection., 一般社団法人情報処理学会, 英語
  • 広域分散ストレージ検証環境におけるI/O性能評価 (インターネットアーキテクチャ)
    柏崎 礼生, 近堂 徹, 北口 善明, 楠田 友彦, 大沼 善朗, 中川 郁夫, 市川 臭平, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 阿部 俊二, 横山 重俊, 下條 真司, 電子情報通信学会技術研究報告 : 信学技報, 112, 489, 105, 110, 2013年03月14日
    大規模災害による危機意識の高まりから災害回復(Disaster Recover:DR)を実現するための技術として遠隔地データセンターでのバックアップや分散ストレージに注目が集まっている.現在我々はランダムアクセス性能の高さに特徴のある広域分散ストレージ環境を金沢大学,広島大学,Nilを中心として構築しており,本研究では本環境のI/O性能を評価し,この環境の有用性を示す., 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語
  • 広域分散ストレージ検証環境におけるI/O性能評価 (技術と社会・倫理)
    柏崎 礼生, 近堂 徹, 北口 善明, 楠田 友彦, 大沼 善朗, 中川 郁夫, 市川 昊平, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 阿部 俊二, 横山 重俊, 下條 真司, 電子情報通信学会技術研究報告 : 信学技報, 112, 488, 105, 110, 2013年03月14日
    大規模災害による危機意識の高まりから災害回復(Disaster Recover:DR)を実現するための技術として遠隔地データセンターでのバックアップや分散ストレージに注目が集まっている.現在我々はランダムアクセス性能の高さに特徴のある広域分散ストレージ環境を金沢大学,広島大学,NIIを中心として構築しており,本研究では本環境のI/O性能を評価し,この環境の有用性を示す., 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語
  • 広域分散ストレージ検証環境におけるI/O性能評価
    柏崎 礼生, 近堂 徹, 北口 善明, 楠田 友彦, 大沼 善朗, 中川 郁夫, 市川 昊平, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 阿部 俊二, 横山 重俊, 下條 真司, 研究報告インターネットと運用技術（IOT）, 2013, 19, 1, 6, 2013年03月07日
    大規模災害による危機意識の高まりから災害回復（Disaster Recover: DR）を実現するための技術として遠隔地データセンターでのバックアップや分散ストレージに注目が集まっている．現在我々はランダムアクセス性能の高さに特徴のある広域分散ストレージ環境を金沢大学，広島大学，NIIを中心として構築しており，本研究では本環境のI/O性能を評価し，この環境の有用性を示す．, 日本語
  • Hadoop環境上で動作する研究分野判定ツールの試作
    平島慶典, 三浦克宜, 棟朝雅晴, 全国大会講演論文集, 2013, 1, 563, 565, 2013年03月06日
    本研究では、与えられた論文に対して、的確な研究分野を判定するためのツールを開発する。研究を発展させる上で、関連研究のサーベイは重要であり、そのためには論文の適切な研究分野を知ることは極めて大切である。適切な研究分野を発見する方法として過去の論文と照らし合わせる方法が考えられる。しかしそれには膨大な計算量が掛かるため、逐次処理ではコストがかかる。この問題を解決するために、並列計算を使用している。研究分野の位置づけを行うために、本論文ではMahoutによるクラスタリングを行っており、そのための計算は、Hadoopを利用した並列計算を使用している。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 単峰性正規分布交叉を用いた実数値遺伝的アルゴリズムによる宇宙探査機の多重重力支援軌道最適化
    田中一真, 棟朝雅晴, 赤間清, 全国大会講演論文集, 2013, 1, 469, 471, 2013年03月06日
    複数天体の重力支援を利用した宇宙探査機の軌道最適化は,厳密解の発見が困難な,制約付き非線形多変数関数の最適化問題である.本研究では,欧州宇宙機関で公開されている軌道最適化問題を単峰性正規分布交叉を用いた実数値遺伝的アルゴリズムによって解く., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 高性能分散計算環境のための認証基盤の設計
    合田憲人, 東田学, 坂根栄作, 天野浩文, 小林克志, 棟朝雅晴, 江川隆輔, 建部修見, 鴨志田良和, 滝澤真一朗, 永井亨, 岩下武史, 石川裕, 情報処理学会論文誌トランザクション(CD-ROM), 2012, 2, 2013年
  • 進化型スワームロボットシステムにおける大規模並列計算環境を用いた非同期処理に関する一考察
    竹中 貴治, 保田 俊行, 大倉 和博, 松村 嘉之, 棟朝 雅晴, 精密工学会学術講演会講演論文集, 2013, 0, 775, 776, 2013年
    スワームロボットシステムとは多数のロボットが局所的な環境・状況下での相互作用を通して群行動を創発するシステムである．本稿ではニューラルネットをCMA-ESにより最適化するCMA-NeuroESを制御器の設計に運用する．その際，進化の過程で膨大な計算コストが必要となるため，SMP Cluster型の大規模並列計算機で並列・高速化を図る．その上で，並列化を行う上で発生する同期待ち時間に着目し，実行時間短縮について考察する．, 公益社団法人 精密工学会, 日本語
  • クラウドコンピューティングを俯瞰する
    梶田 将司, 棟朝 雅晴, 電子情報通信学会 通信ソサイエティマガジン, 7, 3, 166, 174, 2013年
    一般社団法人 電子情報通信学会, 日本語
  • 高性能分散計算環境のための認証基盤の設計
    合田 憲人, 東田 学, 坂根 栄作, 天野 浩文, 小林 克志, 棟朝 雅晴, 江川 隆輔, 建部修見, 鴨志田 良和, 滝澤 真一朗, 永井 亨, 岩下 武史, 石川 裕, 情報処理学会論文誌コンピューティングシステム（ACS）, 5, 5, 90, 102, 2012年10月15日
    本稿では，現在文部科学省により整備が進められている革新的ハイパフォーマンス・コンピューティング・インフラ （HPCI） のための認証基盤の設計について述べる．本認証基盤では，グリッド上の認証技術である Grid Security Infrastructure （GSI），および認証連携技術である Shibboleth を用いることにより， HPCI を構成する計算機や共用ストレージに対するシングルサインオンを実現する．本稿ではまた，本認証基盤の設計を検証するために構築した実験環境上での実証実験についても報告する．This paper presents design of the authentication system for the High Performance Computing Infrastructure (HPCI), which is currently deployed by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology. The presented authentication system enables single sign-on to computers and shared storages on HPCI by utilizing the authentication mechanism on the Grid, "Grid Security Infrastructure (GSI)", and the identity federation mechanism, "Shibboleth". This paper also presents the experiments conducted on the testbed for the presented authentication system., 情報処理学会, 日本語
  • インタークラウド環境におけるWeb三層モデルとCDNを組み合わせた多目的資源割当最適化に関する検討
    川勝崇史, 棟朝雅晴, 情報処理学会研究報告(CD−ROM), 2012, 3, ROMBUNNO.MPS-90,NO.13, 2012年10月15日
    日本語
  • 多倍長計算ソフトウェアの開発
    吉原郁夫, 本田詩織, 坂本亜衣, 山森一人, 棟朝雅晴, Mem Fac Eng Univ Miyazaki, 41, 337-341, 2012年07月30日
    日本語
  • 多倍長の円周率計算
    吉原郁夫, 坂本亜衣, 本田詩織, 山森一人, 棟朝雅晴, Mem Fac Eng Univ Miyazaki, 41, 331-335, 2012年07月30日
    日本語
  • クラウドとビッグデータの活用がもたらすイノベーション (特集 ビジネスの変革を牽引するクラウドソリューション)
    棟朝 雅晴, 堀田 多加志, 田中 誠司, 日立評論, 94, 7, 489, 491, 2012年07月
    日立評論社, 日本語
  • ASNARO-RCMを用いたOCTA/cognacのパラメータサーベイの効率化に関する報告
    萩田 克美, 棟朝 雅晴, 上島 豊, 計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science, 17, 4p, 2012年05月
    日本計算工学会, 日本語
  • 446 植物シュート太陽電池モジュールによる自立エネルギー住宅の計画(環境関連技術)
    川江 修, 小原 伸哉, Balaji Rengaraja, 棟朝 雅晴, 環境工学総合シンポジウム講演論文集, 2012, 0, 393, 395, 2012年
    In this paper we consider the system to cover all energy by solar cells. System is composed of solar cells, PEFC, water electrolyzer, and heat pump. In this paper, we developed a analysis program by genetic algorithm. And, revealed the capacity of the equipment and two types of operational methods. A result of the analysis, equipment capacity needed in the first method of operating, solar cells is 250m2, PEFC is 8.1kW, water electrolyzer is 22.1kW, heat pump is 14.4kW, amount of hydrogen storage is 106.6kWh, amount of heat storage is 10.2kWh. In addition, equipment capacity needed in the second method of operating, solar cells is 300m2, PEFC is 4.7kW, water electrolyzer is 30.1kW, heat pump is 8.5kW, amount of hydrogen storage is 84.9kWh, amount of heat storage is 21.5kWh. To consider the cost of equipment as the next step., 一般社団法人 日本機械学会, 日本語
  • 多倍長の円周率計算
    吉原 郁夫, 坂本 亜衣, 本田 詩織, 山森 一人, 棟朝 雅晴, 宮崎大學工學部紀要, 41, 41, 331, 335, 2012年
    Multiple-precision calculation is necessary for precisely solving scientific engineering problems. Extremely long precision is employed to evaluate the mathematical constant, e.g. π, γ(Euler's constant), e(Nepier's constant) etc. To develope multiple-precision computing software, we try to calculate π with more than one million decimal digits. The proto-type code is verified by performing calculation with numerical examples and evaluated rapidness of calculation. Hother to π with 16,777,199 decimal digit is obtained., 宮崎大学工学部, 日本語
  • 多倍長計算ソフトウェアの開発
    吉原 郁夫, 本田 詩織, 坂本 亜衣, 山森 一人, 棟朝 雅晴, 宮崎大學工學部紀要, 41, 41, 337, 341, 2012年
    It is necessary to employ "multiple precision arithmetic" for computing long digit numbers, because numerical representation of computers is usually limited. This paper aims at making prototype software to compute more than one million digit numbers. A long digit number is divided into 2^n short digit numbers, each of which can be calculated by ordinal double precision arithmetic units. The key technique of "multiple precision arithmetic" is based on fast Fourier transform and convolution theorem. The prototype program is verified from the viewpoint of correctness of calculation up to 4 X 10^6 digits and speed up ratio vs theoretical value. The program is applied to calculation of a 10^7 or more digit π., 宮崎大学工学部, 日本語
  • 動的環境問題におけるBOAへの混合ベイジアンネットワーク導入の効果について
    堀伸哉, 棟朝雅晴, 赤間清, 情報処理学会研究報告(CD−ROM), 2011, 3, ROMBUNNO.MPS-85,NO.16, 2011年10月15日
    日本語
  • 動的環境問題におけるBOAへの混合ベイジアンネットワーク導入の効果について
    堀 伸哉, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 研究報告数理モデル化と問題解決（MPS）, 2011, 16, 1, 6, 2011年09月08日
    BOA (Bayesian Optimization Algorithm) はベイジアンネットワークと条件付確率を用いて問題の構造を詳細に表現することで、広範囲の問題を解くことのできる最適化アルゴリズムである。BOA はその特性から広範囲の問題を解くことができるが、環境が動的に変化するような問題に対しては、ベイジアンネットワークが一方の環境に対して収束し、結果として動的環境に対応できないという問題点がある。本論文は BOA に混合ベイジアンネットワークの概念を導入した BOA with Mixture Distribution (BOA-MD) に新しい追加要素を導入することでそのような問題の解決を目指す。そして、その効果を考察することによって BOA の問題解決領域を広げることを目的とする。Bayesian Optimization Algorithm (BOA) can solve wide-spectrum of optimization problems by modeling their probabilistic models with conditional probabilities based on Bayesian networks. BOA succeeds in solving a variety of difficult optimization problems, however, it has not been applied successfully to dynamic environment because it tend to converge at one specific network and cannot adapt to change of probabilistic distributions. In this paper, we propose a BOA that introduces mixture distributions and inheritance of probability distribution of previous generation to adapt to dynamic environment, and discuss effect of this introduction. Through these, this work motivates to broaden the optimization problem domain., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • A GPU accelerated Fragment-Based De Novo Ligand Design by a Bayesian Optimization Algorithm
    Mohamed Wahib, Asim Munawar, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama, 研究報告数理モデル化と問題解決（MPS）, 2011, 6, 1, 6, 2011年09月08日
    De Novo ligand design is an automatic fragment-based design of molecules within a protein binding site of a known structure. A Bayesian Optimization Algorithm (BOA), a meta-heuristic algorithm, is introduced to join predocked fragments with a user-supplied list of fragments. A novel feature proposed is the simultaneous optimization of force field energy and a term enforcing 3D-overlap to known binding mode(s). The performance of algorithm is tested on Liver X receptors (LXRs) using a library of about 14,000 fragments and the binding mode of a known heterocyclic phenyl acetic acid to bias the design. We further introduce the use of GPU (Graphical Processing Unit) to overcome the excessive time required in evaluating each possible fragment combination. We show how the GPU utilization enables experimenting larger fragment sets and target receptors for more complex instances. The Results show how the nVidia's Tesla C2050 GPU was utilized to enable the generation of complex agonists effectively. In fact, eight of the 1809 molecules designed for LXRs are found in the ZINC database of commercially available compounds.De Novo ligand design is an automatic fragment-based design of molecules within a protein binding site of a known structure. A Bayesian Optimization Algorithm (BOA), a meta-heuristic algorithm, is introduced to join predocked fragments with a user-supplied list of fragments. A novel feature proposed is the simultaneous optimization of force field energy and a term enforcing 3D-overlap to known binding mode(s). The performance of algorithm is tested on Liver X receptors (LXRs) using a library of about 14,000 fragments and the binding mode of a known heterocyclic phenyl acetic acid to bias the design. We further introduce the use of GPU (Graphical Processing Unit) to overcome the excessive time required in evaluating each possible fragment combination. We show how the GPU utilization enables experimenting larger fragment sets and target receptors for more complex instances. The Results show how the nVidia's Tesla C2050 GPU was utilized to enable the generation of complex agonists effectively. In fact, eight of the 1809 molecules designed for LXRs are found in the ZINC database of commercially available compounds., 一般社団法人情報処理学会, 英語
  • RL-004 北海道大学アカデミッククラウドにおけるコンテンツマネジメントシステムの展開(仮想化・クラウド・データセンタ,L分野:ネットワーク・セキュリティ)
    棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 情報科学技術フォーラム講演論文集, 10, 4, 15, 18, 2011年09月07日
    FIT(電子情報通信学会・情報処理学会)運営委員会, 日本語
  • 広域分散環境を提供するHPCI先端ソフトウェア運用基盤の設計
    滝澤真一朗, 棟朝雅晴, 宇野篤也, 小林泰三, 實本英之, 松岡聡, 松岡聡, 石川裕, 情報処理学会研究報告(CD−ROM), 2011, 2, ROMBUNNO.HPC-130,NO.68, 2011年08月15日
    日本語
  • 広域分散環境を提供するHPCI先端ソフトウェア運用基盤の設計
    滝澤 真一朗, 棟朝 雅晴, 宇野 篤也, 小林 泰三, 實本 英之, 松岡 聡, 石川 裕, 研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）, 2011, 68, 1, 7, 2011年07月20日
    平成24年秋の運用開始が予定されているHPCIではHPC研究者がスーパーコンピュータ「京」を有効活用することの支援を目的とし，京と基盤センター群が保有するスーパーコンピュータ間の認証基盤統一，データ共有の実現から開始する．しかしながら，スーパーコンピュータはバッチキューでジョブ管理されていることや，計算ノードでの管理者権限がないため，OSや分散システムの研究を行うHPC研究者向けの利用環境条件を満たさない．そこで我々は，利用者に対してシステムへの管理者権限を付与する広域分散システムのホスティング機能を提供する，先端ソフトウェア運用基盤を設計する．本稿では先端ソフトウェア運用基盤の設計，および，先行システムとして運用されているRENKEI-PoPによる事例を紹介する．The purpose of HPCI, which will be operated from autumn 2012, is to support HPC researchers to use K supercomputer, and its initial services are a federated authentication and global file sharing between K and supercomputers provided by computer centers in Japan. However, supercomputers are not suitable for HPC system researchers as their operations do not give users enough privileges. We design the advanced software deployment infrastructure that hosts distributed systems where researchers can have administrator privileges. We introduce the design of the system and a precedent system implemented on RENKEI-PoPs that use the same software., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • (数理モデル化と問題解決(MPS) Vol.2010-MPS-79)
    WAHIB MOHAMED, MUNAWAR ASIM, MUNETOMO MASAHARU, Kiyoshi Akama, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告, 79, 9, I1, I11, 2010年07月12日
    Grid computing has gained a wide interest from the research community over the past one and a half decade. The immense effort has resulted in mature tools and technologies for grid computing. The utilization of experience and tools of grid computing in the next generation of distributed systems (e.g. cloud com-puting) is a logical step. However, many problems that come along with grid computing do limit such an effort. Among these problems is the sophistication of each production grid to a specific task type, size and dependency. In other words, grid computing in practice up to the moment can be described as task monolithic in terms of task scope. The approach to tackle this problem in this paper can be viewed as virtualizing the tasks to the middleware in analogy to how resources are virtualized, automatically provisioned and abstracted in current distributed systems trends. The task virtualization in this case refers to the ability of the system to host variant tasks through a generic transparent interface. This paper proposes a light-weight framework using various combined open-source grid tools to establish a grid-based system capable of executing tasks of different types, sizes and dependencies. From the middleware's perspective, designing and implementing such a model is challenged by 1) The need of a unified model for defining and representing the tasks, and 2) A tasks dispatching and execution manager. Experiments for using the framework in an optimization problem solving environment is illustrated. Performance results are presented showing the functional efficiency of the framework.Grid computing has gained a wide interest from the research community over the past one and a half decade. The immense effort has resulted in mature tools and technologies for grid computing. The utilization of experience and tools of grid computing in the next generation of distributed systems (e.g. cloud com-puting) is a logical step. However, many problems that come along with grid computing do limit such an effort. Among these problems is the sophistication of each production grid to a specific task type, size and dependency. In other words, grid computing in practice up to the moment can be described as task monolithic in terms of task scope. The approach to tackle this problem in this paper can be viewed as virtualizing the tasks to the middleware in analogy to how resources are virtualized, automatically provisioned and abstracted in current distributed systems trends. The task virtualization in this case refers to the ability of the system to host variant tasks through a generic transparent interface. This paper proposes a light-weight framework using various combined open-source grid tools to establish a grid-based system capable of executing tasks of different types, sizes and dependencies. From the middleware's perspective, designing and implementing such a model is challenged by 1) The need of a unified model for defining and representing the tasks, and 2) A tasks dispatching and execution manager. Experiments for using the framework in an optimization problem solving environment is illustrated. Performance results are presented showing the functional efficiency of the framework., 情報処理学会, 英語
  • BOAにおけるベイジアンネットワーク構築の効率化に関する検討
    堀伸哉, 棟朝雅晴, 赤間清, 情報処理学会研究報告(CD−ROM), 2009, 6, ROMBUNNO.MPS-77,23, 2010年04月15日
    日本語
  • BOAにおけるベイジアンネットワーク構築の効率化に関する検討 (数理モデル化と問題解決(MPS) Vol.2009-MPS-77)
    堀 伸哉, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告, 2009, 6, 1, 7, 2010年04月
    本論文は BOA の改良型アルゴリズム、EBOA （Effective BOA） を提案する。EBOA は BOA のベイジアンネットワーク構築フェイズにおいて、探索する遺伝子ノード数をエントロピーの値によってクラスタリングし、それぞれのクラスターでベイジアンネットワークを構築することで遺伝子の探索時間を減少させる。また、これと同時にエントロピーの値による探索遺伝子数の絞込みも導入する。これら二つの手法を取り入れた EBOA は BOA において問題となる多大な実行時間を短縮することで複雑で巨大な問題の最適化を行うことが可能となる。This paper proposes an Effective Bayesian Optimization Algorithm (EBOA) which improves network construction process of BOA. EBOA performs clustering of locus nodes based on their entropy measures and at the same time, removes loci that are not necessary to be modeled based on their entropy. After the clustering, it constructs a Bayesian Network in each cluster to reduce the running time for searching networks for BOA to solve large and complex optimization problems., 情報処理学会, 日本語
  • BOAにおけるベイジアンネットワーク構築の効率化に関する検討
    堀 伸哉, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告, 2010, 23, 1, 7, 2010年02月25日
    本論文は BOA の改良型アルゴリズム、EBOA (Effective BOA) を提案する。EBOA は BOA のベイジアンネットワーク構築フェイズにおいて、探索する遺伝子ノード数をエントロピーの値によってクラスタリングし、それぞれのクラスターでベイジアンネットワークを構築することで遺伝子の探索時間を減少させる。また、これと同時にエントロピーの値による探索遺伝子数の絞込みも導入する。これら二つの手法を取り入れた EBOA は BOA において問題となる多大な実行時間を短縮することで複雑で巨大な問題の最適化を行うことが可能となる。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • (数理モデル化と問題解決)
    Munawar Asim, Wahib Mohamed, Munetomo Masaharu, AKAMA KIYOSHI, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告, 69, 41, 23, 26, 2008年05月09日
    This paper presents a Service Oriented Architecture (SOA) compliant Problem Solving Environment (PSE) that allows the user to implement any metaheuristics based algorithm over a Grid. We call this framework a Grid based Unified Framework for Optimization (GridUFO). GridUFO provides a unified approach for sharing and using metaheuristics algorithms (solvers) and objective functions over a Grid in an easiest possible "plug & play" manner. In this way the user can take all the advantages of the Grid without taking into consideration any of the complexities posed by the Grid environment. The framework is accessible to the user through a Web service or through a fully integrated 2nd generation Web portal. GridUFO provides well-defined interfaces between the user-programmed objective functions and solvers. We also present MetaHeuristics Markup Language (MHML), an XML based language that acts as an interface between the user and the framework. In this paper we will discuss the design and implementation of GridUFO in detail. Moreover, we will talk about our experience of working with Grids, and we will also make some recommendations for future research., 一般社団法人情報処理学会, 英語
  • 散布探索法を導入したBOAについての検討
    佐竹 佑太, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告, 68, 17, 109, 112, 2008年03月04日
    Bayesian Optimization Algorithm(BOA)は集団の分布を表した確率モデルを構築し,構築したモデルを基に新たな個体を生成するアルゴリズムである.構築したモデルによって,互いに依存する複数の遺伝子を検出することができるため,BOAは広範囲の最適化問題を解くことができる.BOAの探索能力をさらに高めるためにBOAに局所探索法を組み込んだ手法が提案されている.しかしながら,新たな探索点を効果的に生成可能な散布探索法は局所探索法として用いられてこなかった.そこで,本論文では散布探索法をBOAに組み込んだ手法を提案し,その手法の有効性について検討する., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • リンケージ同定とコンテクスト依存交叉を用いた遺伝的アルゴリズムの並列化
    辻 美和子, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告. BIO, バイオ情報学, 2007, 128, 171, 174, 2007年12月20日
    事前知識によらずに自動的に問題構造を検出するコンペテント遺伝的アルゴリズム(cGA)の並列計算機上での実行は,幅広い問題に対して問題解決環境を提供できる可能性を持っている.代表的な並列cGAとしては,BOAの並列化であるDBOA,PBOA,並列BOA,LINCの並列化であるpLINCなどが存在する.しかし,BOAの並列化はモデルに関する制約やバックトラックを要する.LINCは単純な並列化が可能なものの,大規模な問題に対してもともとの計算量の大きさから,並列計算機上でも大きな計算コストを要する.本論文では,単純に並列化でき比較的少ない計算量で問題構造の検出が可能なD^5と得られた情報に基づいて重複するビルディングブロックを組み合わせることができる交叉手法CDCを用いたD^5-GA+CDCの並列化に取り組む.また,並列D^5-GA+CDCや他の並列cGAの性質を明らかにするために比較実験を行なう., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • リンケージ同定とコンテクスト依存交叉を用いた遺伝的アルゴリズムの並列化
    辻 美和子, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告, 67, 128, 171, 174, 2007年12月20日
    事前知識によらずに自動的に問題構造を検出するコンペテント遺伝的アルゴリズム(cGA)の並列計算機上での実行は,幅広い問題に対して問題解決環境を提供できる可能性を持っている.代表的な並列cGAとしては,BOAの並列化であるDBOA,PBOA,並列BOA,LINCの並列化であるpLINCなどが存在する.しかし,BOAの並列化はモデルに関する制約やバックトラックを要する.LINCは単純な並列化が可能なものの,大規模な問題に対してもともとの計算量の大きさから,並列計算機上でも大きな計算コストを要する.本論文では,単純に並列化でき比較的少ない計算量で問題構造の検出が可能なD^5と得られた情報に基づいて重複するビルディングブロックを組み合わせることができる交叉手法CDCを用いたD^5-GA+CDCの並列化に取り組む.また,並列D^5-GA+CDCや他の並列cGAの性質を明らかにするために比較実験を行なう., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 複雑なビルディングブロック重複を持つ問題に対する交叉手法の提案
    辻 美和子, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会論文誌数理モデル化と応用（TOM）, 48, 15, 23, 33, 2007年10月15日
    遺伝的アルゴリズムによる効率的な探索のために， 同一のビルディングブロック（building block，BB）を構成する遺伝子座の集合を検出する手法は多く提案されている（Heckendornら）．しかしながら，これらの手法から得られたリンケージ情報を利用して効果的に交叉を行う方法については，十分な検討がなされてこなかった．特に重複する BB を持つ問題では Yu ら（2005）の交叉手法のみが知られている．しかし，彼らの手法は BB の重複構造が複雑になったとき，頻繁に BB を破壊し，かつ十分な交叉パターンが得られないために，効率的に機能しない．本論文では，Yu らの手法を拡張し，BB 破壊をできるだけ抑えながら，新たな異なる探索点を与える交叉手法を提案する．提案される手法は，コンテクスト依存交叉（Context Dependent Crossover，CDC）と呼ばれ，与えられた親個体組の値を調査したうえで，交換する遺伝子座を決定する．CDC は，リンケージ同定手法と併用されることで，重複する BB を持つ問題を探索する強力なアルゴリズムを提供する．また，提案手法の性能を確認するために，重複の複雑さが制御可能なテスト関数を設計する．In order to realize effective genetic algorithms, there have been several techniques to identify linkage sets of loci to form a building block (BB) (Heckendorn, et al.). By contrast, the way to realize effective crossover from the linkage information given by such techniques has not been studied enough. Especially for problems with overlapping BBs, a crossover method proposed by Yu, et al. (2005) is the first and only known research. However it cannot perform well for problems with complexly overlapping BBs due to BB disruptions and insufficient variety of crossover sites. In this paper, we propose a crossover method which examines values of given parental strings to determine which variables are exchanged to produce new and different strings without increasing BB disruptions as much as possible. Because the proposed method considers the context of parental strings, it is called context dependent crossover (CDC). Combining a scalable linkage identification technique and the CDC, an effective algorithm for problems with overlapping BBs is provided. Moreover, to test the proposed method, we design test functions with controllable complexity of overlaps., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 擬似焼き鈍し法を導入した分布推定アルゴリズムに関する検討
    前田 陽樹, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告, 64, 43, 13, 16, 2007年05月17日
    分布推定アルゴリズム(Estimation of Distribution Algorithms, EDA)は、有望な解集団の分布からその分布を表す確率モデルを構築し、構築されたモデルから新しい解を生成するアルゴリズムである。モデルを用いることで変数間の依存関係を考慮することができ、GA困難な問題においても有効である。その反面、モデル構築の計算コストが大きくなってしまうという欠点も持っている。そのような最適化手法の開発が進む一方で、それらの手法と局所探索手法の融合手法も研究されている。そこで本論文では、EDA手法の一つであるBayesian Optimization Algorithm(BOA)に擬似焼き鈍し法(Simulated Annealing, SA)による局所探索を導入した手法について検討する。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • Asim Munawar, Masaharu Munetomo, Akama Kiyoshi　　　　　　　　　　　　　　　
    1191, 1198, 2007年
  • Tabu Searchを導入したECGAについての検討(セッション3)
    佐竹 佑太, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告. BIO, バイオ情報学, 2006, 135, 61, 64, 2006年12月21日
    Extended Compact Genetic Algorithm (ECGA)は集団の分布を表した確率モデルを構築し,構築したモデルを基に新たな個体を生成するアルゴリズムである.構築したモデルによって,互いに依存する複数の遺伝子を検出することができるため,ECGAは広範囲の最適化問題を解くことができる.ECGAの探索能力をさらに高めるためにECGAに近傍探索法を組み込んだ手法が存在する.しかしながら,もっとも探索能力の高い近傍探索法のうちの1つであるTabu Searchは近傍探索法として用いられてこなかった.そこで,本論文ではTabu SearchをECGAに組み込んだ手法を提案し,その手法の有効性について検討する., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • Tabu Search を導入したECGAについての検討
    佐竹 佑太, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告, 62, 135, 61, 64, 2006年12月21日
    Extended Compact Genetic Algorithm (ECGA)は集団の分布を表した確率モデルを構築し,構築したモデルを基に新たな個体を生成するアルゴリズムである.構築したモデルによって,互いに依存する複数の遺伝子を検出することができるため,ECGAは広範囲の最適化問題を解くことができる.ECGAの探索能力をさらに高めるためにECGAに近傍探索法を組み込んだ手法が存在する.しかしながら,もっとも探索能力の高い近傍探索法のうちの1つであるTabu Searchは近傍探索法として用いられてこなかった.そこで,本論文ではTabu SearchをECGAに組み込んだ手法を提案し,その手法の有効性について検討する., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • Tabu Searchを導入したECGAについての検討
    佐竹 佑太, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告, 2006, 135, 61, 64, 2006年12月21日
    情報処理学会, 日本語
  • 局所探索を導入した確率モデル構築型遺伝的アルゴリズムの計算コストについての検討
    佐竹 佑太, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告, 59, 56, 25, 28, 2006年05月25日
    確率モデル構築型遺伝的アルゴリズム(Probabilistic Model-Building Genetic Algorithms, PMBGAs)は集団の分布を表した確率モデルを構築し,構築されたモデルを基に新たな個体を生成するアルゴリズムである.PMBGAsは少ない適応度評価回数で広範囲の最適化問題を解くことができるが,モデルを構築するために非常に大きな計算コストを要する.いっぽう,局所探索を導入したPMBGAsでは適応度評価回数は多くなるが,モデル構築にかかるコストを削減できる.本論文では,局所探索を導入したPMBGAsにおける適応度評価回数とモデル構築にかかるコストの関係について検討する., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 制約充足問題を解く正当な並列プログラムの生成について (「ハイパフォーマンスコンピューティングとアーキテクチャの評価」に関する北海道ワークショップ(HOKKE-2006))
    斉藤 雄介, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告 = IPSJ SIG technical reports, 2006, 20, 103, 108, 2006年02月27日
    本論文では、等価変換による計算モデルに基づく、並列プログラム生成の理論を提案する。この理論では、与えられた問題を表現する確定節集合を変換するための等価変換ルールの集合から、正当な並列プログラムが生成される。この手法の正当性について説明し、また、ある制約充足問題を解く並列プログラムを使用して簡単な実験を行い、その有効性を示す。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 制約充足問題を解く正当な並列プログラムの生成について
    斉藤 雄介, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告. ARC,計算機アーキテクチャ研究会報告, 167, 20, 103, 108, 2006年02月27日
    本論文では、等価変換による計算モデルに基づく、並列プログラム生成の理論を提案する。この理論では、与えられた問題を表現する確定節集合を変換するための等価変換ルールの集合から、正当な並列プログラムが生成される。この手法の正当性について説明し、また、ある制約充足問題を解く並列プログラムを使用して簡単な実験を行い、その有効性を示す。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • ビルディングブロック重複のある問題に対するD5-GAの適用
    辻 美和子, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告 = IPSJ SIG technical reports, 2005, 93, 65, 68, 2005年09月21日
    D^5-GA [4]は互いに依存する遺伝を検出し, その情報を利用して探索を行うGAである.従来のD^5-GAでは, 得られた依存関係情報をもとに, 問題変数を同一のビルディングブロックを構成する変数の集合へと分割し, 交叉において同一の集合に属する遺伝子座を同時に交換することで部分解の効果的な交換を促進した.しかしながら, 実際の問題における部分解はしばしば互いに要素を共有すると考えられる.本論文では, D^5-GAをビルディングブロック重複のある問題に適用するために, リンケージ集合の構造を拡張する.また, 得られた問題構造情報を用いて, 重複するビルディングブロックをできる限り(1)少ない破壊で(2)多く交換するためYuら[6]による交叉手法を改良する., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 目的関数の加法分解性および差分の符号独立性にもとづく実数値遺伝的アルゴリズムのリンケージ同定
    手塚 大, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告, 53, 20, 9, 12, 2005年03月09日
    最適化問題を独立に最適化可能な複数の部分問題に分割可能な場合, 各部分問題を独立に最適化することによって効率的に最適化ができる.遺伝的アルゴリズム(CA)による最適化では, この部分問題を構成する遺伝子座の集合をリンケージグループといい, リンケージグループを識別する手洗をリンケージ同定という.本論文では, 実数値CAのリンケージとは何かを明確に定義する.この定義に基づいて直接的にリンケージの識別を行う二つのリンケージ同定法怯, LINC-RとLIDI-Rを提案する.LINC-Rは目的関数の加法分解性, LIDI-Rは差分の符号独立性にもとづいてリンケージの有無を判定する.これらの手法は直接的にリンケージを識別するため, 効率的にリンケージ同定ができる.これらの手法を用いて, リンケージ同定を行い, リンケージグループごとに並列に最適化を行うことで, 従来の手法よりも短時間でより良い解を得られる., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • ネットワーク並列構築を適用したBOAによる蛋白質構造予測
    村尾 直哉, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告. ARC,計算機アーキテクチャ研究会報告, 162, 19, 67, 72, 2005年03月07日
    Bayesian optimization algorithm(BOA)は現在の集団分布を推定したベイジアンネットワークによる確率モデルを構築し, 得られたモデルに基づいて次世代集団を形成することで探索を行う最適化アルゴリズムであり, 適切な符号化が保証されないGA困難な問題においても解を求めることができる. しかし, この分布推定にかかる計算コストは問題サイズに依存しており, 問題サイズの増加に対して計算コストが大きく増加することが知られている. これまでの研究では, 生成される確率ネットワークの品質を下げずに並列構築する手法を提案してきた. 本研究では, このネットワーク並列構築に基づく並列BOAを用いて構造エネルギー最小化問題を解くことで, 蛋白質の立体構造予測問を解決し, 提案手法の有効性について検証する., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • リンケージ同定GAを導入した波長割当方式の評価(ネットワークプロトコル)
    釘本 健司, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告. EIP, [電子化知的財産・社会基盤], 2004, 89, 63, 69, 2004年09月02日
    次世代のインターネットの基盤ネットワークとして,WDM(Wavelength Division Multiplexing)に基づいたフォトニックネットワーク(WDM-PN)が注目されている.このWDM-PNにおいては,物理トポロジ上に光パスを割り当てることで論理トポロジが構成される.限られた波長を効率良く使って論理トポロジを構成する問題は,波長割当問題と呼ばれ,制約つき組合わせ問題の一つである.本稿では,リンケージ同定を導入した遺伝的アルゴリズムの波長割当問題への適用を試みたので報告する.本アルゴリズムでは,トラフィック全体の遅延の最小化を目的とし,リンケージ同定手法としてLINC(Linkage Identification by Nonlinearity Check)およびLIEM(Linkage Identification with Epistasis Measure)を用いた.計算機シミュレーションにより単純遺伝的アルゴリズムとの比較を行ない,LIEMの効果を確認した., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • リンケージ同定GAを導入した波長割当方式の評価
    釘本 健司, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告 = IPSJ SIG technical reports, 2004, 89, 63, 69, 2004年09月02日
    次世代のインターネットの基盤ネットワークとして,WDM(Wavelength Division Multiplexing)に基づいたフォトニックネットワーク(WDM-PN)が注目されている.このWDM-PNにおいては,物理トポロジ上に光パスを割り当てることで論理トポロジが構成される.限られた波長を効率良く使って論理トポロジを構成する問題は,波長割当問題と呼ばれ,制約つき組合わせ問題の一つである.本稿では,リンケージ同定を導入した遺伝的アルゴリズムの波長割当問題への適用を試みたので報告する.本アルゴリズムでは,トラフィック全体の遅延の最小化を目的とし,リンケージ同定手法としてLINC(Linkage Identification by Nonlinearity Check)およびLIEM(Linkage Identification with Epistasis Measure)を用いた.計算機シミュレーションにより単純遺伝的アルゴリズムとの比較を行ない,LIEMの効果を確認した., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • A-024 推定誤差を有する適応度関数の実数値遺伝的アルゴリズムによる最適化(A.モデル・アルゴリズム・プログラミング)
    手塚 大, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報科学技術フォーラム一般講演論文集, 3, 1, 55, 56, 2004年08月20日
    FIT(電子情報通信学会・情報処理学会)運営委員会, 日本語
  • Bayesian Optimization Algorithm の並列化に関する実験的検証
    村尾 直哉, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告. ARC,計算機アーキテクチャ研究会報告, 157, 20, 169, 174, 2004年03月01日
    BOA(Bayesian Optimization Algorithm)は,集団における優良個体群の分布推定に基づいて次世代の個体群を生成する手法であり,通常の遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithms, GA)では解くことが困難な問題を効率よく解くことのできる手法として提案されている.しかし,分布推定にかかる計算コストが大きいため,BOAの並列化のための研究が行われている.既存の研究では,この並列BOAに対していくつかの実験を行っているが,並列プロセッサ台数などが少ないなど不十分であると考えられる.本稿では,この並列BOAの性能に関する実験的検証をより詳細に行っていく.また,並列BOAの計算コストを実験的に調査していく., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 並列リンケージ同定と並列BOAに関する性能比較
    村尾 直哉, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告, 47, 0, 57, 60, 2003年12月11日
    日本語
  • 適応度差分により分類された個体の分布に基づくGAの遺伝子座依存関係モデルの構築
    辻 美和子, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告, 47, 0, 61, 64, 2003年12月11日
    日本語
  • 並列リンケージ同定と並列BOAに関する性能比較
    村尾 直哉, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告, 47, 122, 57, 60, 2003年12月11日
    通常の遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithms, GA)で解くことが困難な問題に対する解法として,リンケージ同定手法やBOA(Bayesian Optimization Algorithm)などが提案されている.しかし,これらのアルゴリズムは有用ではあるが,計算コストが高いという欠点がある.このコストを小さくするための並列化の研究がいくつか行われているが,解くべき問題に対してどの手法が有用であるかが明らかではない.本稿では,近年提案されている並列リンケージ同定と並列BOAを扱い,これらの性能を比較することで,問題の性質から適用すべき手法を選択する基準について検討する., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 適応度差分により分類された個体の分布に基づくGAの遺伝子座依存関係モデルの構築
    辻 美和子, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告, 47, 122, 61, 64, 2003年12月11日
    遺伝的アルゴリズム(GA)においては,互いに依存関係があり同一のビルディングブロックを構成する変数をあらかじめ同定することで,効率的な探索が可能となる.変数間の依存関係を調査する手法としては,値の摂動による適応度の差分を利用する手法や,有望な部分個体群に存在するストリングの持つ値の分布を調査する手法が提案されている.本論文では,これらの両者の特長をあわせもつ手法として,値の摂動による適応度の差分から分類された部分個体群の分布を調査する手法を提案する.提案手法は,より少ない計算量で,正確な依存関係を同定することが可能である., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 進化的計算における並列化手法の比較検討
    村尾 直哉, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告. HPC,[ハイパフォーマンスコンピューティング], 93, 29, 161, 166, 2003年03月11日
    近年,並列遺伝的アルゴリズムに関する研究が行われているが,特定の間題に関する性能評価を行ったものが多く,問題の性質と並列化手法との関係についてはあまり知られていない.本論文では,適応度重みに基づいた問題の性質と既存の並列遺伝的アルゴリズムとの関係についての考察を行う.また,提案するリンケージ同定に基づく並列遺伝的アルゴリズムとの比較を行い,与えられた問題に対して適用すべき並列化手法とは何かという,並列遺伝的アルゴリズムを設計するため指針となるものを提示する., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 階層型のリンケージを考慮した遺伝的アルゴリズムによる都市圏ネットワーク設計
    辻 美和子, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告. DPS,マルチメディア通信と分散処理研究会報告, 110, 108, 73, 78, 2002年11月21日
    都市圏ネットワークの設計は,地形やトラフィック要求などの制約を満足するネットワーク形状を多くの選択肢のなかから選択しなければならない困難な組み合わせ最適化問題である.ネットワーク設計問題において,単純GAによる探索はしばしばビルディングブロックを適切に組み合わせることができず,失敗する.同一のビルディングブロックに属する遺伝子座をあらかじめ同定し,適切なビルディングブロック交換を考慮したリンケージ同定GAは,問題のより適切な解決が可能にした[7].本論文では,単純な遺伝子座どうしの相互依存関係を考慮した単層型のリンケージ同定をビルディングブロックどうしの相互依存関係を再帰的に定義する階層型のリンケージ同定遺伝的アルゴリズムを用いる手法へと拡張し,さらに低コストなネットワークの設計を目指す., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • リンケージ同定を導入した遺伝的アルゴリズムによる都市圏ネットワークの設計
    辻 美和子, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 情報処理学会研究報告. MPS, 数理モデル化と問題解決研究報告, 39, 36, 9, 12, 2002年05月10日
    遺伝的アルゴリズムにおいてはビルディングブロックとなる遺伝子をストリング上で密に符号化することが重要である。しかし,ネットワーク設計問題では地形,通信要求,経路などさまざまな要素が互いに複雑に影響するため,適切な符号化を行なうことは難しい.多くの既存研究はビルディングブロックの密な符号化について考慮しておらず,これを考慮していたとしても地理的な要素のみである.本論文では,遺伝子の値の摂動による適応度の変化を用いて問題に関する前知識なしにビルディングブロックの位置であるリンケージを同定する手法であるLIEM(Linkage Identication with Epistasis Measure)を導入し,ビルディングブロックを効率的に組み合わせ,遺伝的アルゴリズムによる効果的な解の探索を実行する.実験を行ない,本論文による手法で設計されたネットワークと幾つかの交叉手法,符号化手法による単純遺伝的アルゴリズムによって設計されたネットワークの敷設コストを比較しLIEMによるネットワーク設計の有用性を証明する., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 遺伝的アルゴリズムを用いた帯域幅割当における分散アルゴリズムの設計 -ノード障害への対応-
    小林 英博, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 佐藤 義治, マルチメディア通信と分散処理ワークショップ論文集, 2000, 15, 91, 96, 2000年12月06日
    日本語
  • 遺伝的アルゴリズムを用いた帯域幅割当における分散アルゴリズムの設計 : リンク障害への対応
    小林 英博, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 佐藤 義治, 情報処理学会研究報告. DPS,マルチメディア通信と分散処理研究会報告, 100, 102, 7, 12, 2000年05月26日
    ネットワーク資源は有限であり、特に高速で帯域幅の大きなリンクは高価である。よって帯域幅を効率よく割り当てることによって得られる利益は大きく、有限の資源を無駄なく使用するためには帯域幅割当アルゴリズムが重要となる。これまで遺伝的アルゴズムを用いたネットワーク帯域幅割当のためのアルゴリズムとしてGRA(Genetic Routing Algorithms)が提案されているが、これは集中型のアルゴリズムでありネットワーク障害が発生した場合には割り当てが不可能となる。そこで筆者らはGRAを分散化したD-GRA(Distributed GRA)を提案したが、D-GRAは単なる分散化に留まっており、障害回復処理やリンク障害に対して不十分な点が残されている。そこで本研究では、D-GRAを改善し、リンク障害の回復に対応したアルゴリズムを提案する。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • ルーティングアルゴリズムにおける経路評価頻度の制御
    山口 直彦, 棟朝 雅晴, 赤間 清, 佐藤 義治, 情報処理学会研究報告. DPS,マルチメディア通信と分散処理研究会報告, 100, 102, 69, 74, 2000年05月26日
    インターネットに代表されるように、ネットワークのサイズは年々増加の一途を辿っており、その上を流れるデータ量についてもまた、同様に増加を続けている。そこで、増え続けるネットワーク上のトラフィックへの対応策として、複数の代替経路を用いて負荷を分散させることにより、ネットワーク資源を効率的に使用し、遅延を改善することが可能である。このような経路制御アルゴリズムについては、これまでに遺伝的アルゴリズムを用いた負荷分散の手法が提案されているが、そこでは、ネットワーク中の各ノードが遺伝的操作によって複数の代替経路を生成し、それらの代替経路間でリンクの負荷に応じて動的に負荷の分散を行なう。本論文では、経路の評価方法に焦点をあて、評価の手法や頻度を変更することにより、ネットワークにどのような影響を与えるかを調べる。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 動的負荷分散機構を有する分散型経路制御アルゴリズム
    山口 直彦, 棟朝 雅晴, 佐藤 義治, 第60回全国大会講演論文集, 2000, 1, 449, 450, 2000年03月14日
    日本語
  • 遺伝的アルゴリズム4<分担 : 北野 宏明 編>　　　　　　　　　　　　　　　
    産業図書, 2000年
  • 遺伝的アルゴリズムを用いたネットワーク帯域幅割当
    小林 英博, 棟朝 雅晴, 佐藤 義治, 情報処理学会研究報告. DPS,マルチメディア通信と分散処理研究会報告, 95, 94, 91, 96, 1999年05月27日
    大規模なネットワークにおいてはネットワーク資源を効率良く使用するための帯域幅割り当て(Bandwidth allocation)が求められるが、割り当て問題は組合せ最適化問題であり高速に最適解を得ることが困難である。この問題に対しMario Gerla[1]らは、平均パケット遅延を目的関数とした解法を提案している。本研究では、Mario Gerla[1]らの平均パケット遅延に基づいた解法を改良し、平均パケット遅延を小さくすると同時に各リンクに対するばらつきを小さくするようなトラフィックの割り当てを行なう多目的最適化を試みる。そこで多目的最適化向けに設計された遺伝的アルゴリズムを適用する。遺伝的アルゴリズムを適用した多目的最適化の解法は数種類考えられているが、パレート最適解を適用して最適解を求める。また、遺伝的アルゴリズムを適用する場合にはパレート最適解を適切に評価・選択することが必要であり、この点に関しての手法を提案する。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 進化的手法を用いたAS間経路制御
    山口 直彦, 棟朝 雅晴, 佐藤 義治, 情報処理学会研究報告. DPS,マルチメディア通信と分散処理研究会報告, 95, 94, 97, 102, 1999年05月27日
    本稿では、自律システム(Autonomous System)間の通信において、進化的手法を用いて代替経路のリストを生成し、それらの間で通信パケットを分配することによって負荷の分散を図る適応型ルーティングアルゴリズムを提案する。AS間ルーティングとして広く知られるBGP(Border Gateway Protocol)で用いられているルーティングアルゴリズムでは、等しい距離をもつ代替経路間ではパケットを分散できるが、現在の負荷状態に応じた動的な経路決定は行っていない。本稿で提案するGIAR(Genetic Inter AS Routing)アルゴリズムは、リンクの負荷状態を観測し、代替経路間で確率的にパケットを分配することで負荷の分散を実現する。AS間ルーティングで安定した観測を達成するために、threshold policyを用いて、待ち行列に基づくリンクの負荷状態を分類を行う。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • Identifying linkage groups by nonlinearity/non-monotonicity detection
    MUNETOMO Masaharu, Proceedings of the 1999 Genetic and Evolutionary Computation Conference, 1999年
  • 状態遷移モデルに基づく計算機負荷予測に一手法
    森口 秀一, 棟朝 雅晴, 佐藤 義治, 全国大会講演論文集, 56, 0, 58, 59, 1998年03月17日
    一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • A migration scheme for the genetic adaptive routing algorithm
    M Munetomo, Y Takai, Y Sato, 1998 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON SYSTEMS, MAN, AND CYBERNETICS, VOLS 1-5, 2774, 2779, 1998年
    英語
  • Identifying linkage by nonlinearity check
    MUNETOMO Masaharu, Technical Report IlliGAL Report, 1998年
    University of Illinois
  • Designing a genetic algorithm using the linkage identification by nonlinearity check
    MUNETOMO Masaharu, Technical Report IlliGAL Report, 1998年
    University of Illinois
  • モバイルエージェントによる会議開催日時決定支援システム
    冨川 裕樹, 高井 昌彰, 棟朝 雅晴, 山本 強, 情報処理学会研究報告. DPS,マルチメディア通信と分散処理研究会報告, 85, 104, 133, 136, 1997年11月06日
    インターネットなどのWANを介して交渉する場合、WANはネットワークの遅延が大きく、また現在のインターネットのトラフィック増大にともない、常に安定した通信ができるとは限らない。モバイルエージェントはネットワーク上を移動可能なプログラムであり、プログラム実行中に動的に計算機間を渡り歩くことができ、移動した先で他のエージェントとローカルに対話することが可能であることから、WANを介した交渉に適すると考えられる。本論文では、モバイルエージェントを会議開催日時決定の支援へ応用する枠組みを提案する。そして実際に簡単なシステムをインプリメントし、より有効なシステムを目指すためにはどのようなエージェントの能力が必要となるかについて考察する。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 負荷分散機構を有する適応型ルーティングの一手法
    棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治, 情報処理学会研究報告. マルチメディア通信と分散処理研究会報告, 80, 13, 205, 210, 1997年01月30日
    本論文では、代替経路間の負荷分散機構を有する適応型ルーテイング手法を提案し、その有効性をシミュレーション実験により示す。従来用いられてきたルーテイング手法はルーティングテーブルやリンクの状態をブロードキャストするため、ネットワークが大規模化した場合に多くの通信コストを要することが予想される。本論文で提案するルーティングアルゴリズムは、実際に多数のパケットが使用している経路に関してのみ代替経路の生成およびその通信遅延時間の評価を行うため、ルーティングのための,情報交換に必要な通信コストを大きく削減することが可能となる。本手法においては、遺伝的アルゴリズムを使用することで代替経路のリストを生成するとともに、それらの間で通信バケットを分配することで負荷分散を実現する。ネットワーク通信をシミュレーションするシミュレータを用いた評価実験を行い、従来手法と比較して、少ない通信コストにより効果的なルーティングが実現されていることを示した。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 遺伝的アルゴリズムによる始点制御ルーティング
    村井 康紀, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 情報処理学会研究報告. DPS,マルチメディア通信と分散処理研究会報告, 79, 108, 43, 48, 1996年11月14日
    近年コンピュータネットワークの世界的な規模拡大に伴い、通信経路を決定するルーテイングが重要性を高めている。本稿では遺伝的アルゴリズムの考えを導入したルーテイングアルゴリズムを提案する。提案手法はパケットの伝送遅延時間を観測することでネットワークの状態変化に適応し、動的に経路を変更し、始点経路制御を行う。ネットワーク上の各ルータは、経路を符号化した遺伝子集団を有し、個々の遺伝子の適合度はその経路の平均伝送遅延時間で与えられる。シミュレーションにより提案手法が比較的規模の大きなネットワークに対しても有効に機能することを確認した。さらに各ルータにおける遺伝子集団の初期値を変化させて実験を行った結果、提案手法の性能は初期値に大きく依存することが分かった。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 遺伝的アルゴリズムによる分散・適応型ルーティング
    村井 康紀, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 全国大会講演論文集, 52, 0, 121, 122, 1996年03月06日
    計算機ネットワークの拡大とトラヒックの増大に伴い、通信経路を決定するルーティング手法が急速にその重要性を高めている。本稿では遺伝的アルゴリズムを応用して、ネットワーク状態の変化に適応し、動的に経路選択を行うルーティング手法を提案する。経路選択の目的は平均の通信遅延時間を最小にすることであるが、これに要する付加的な制御情報の通信もネットワークのトラヒックに影響を与えるため、その通信は最小限に押さえられる必要がある。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • マルチキャストによる動的負荷分散アルゴリズムの超並列計算機での評価
    池田 真樹, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 全国大会講演論文集, 52, 0, 161, 162, 1996年03月06日
    分散システムの利用率を向上させるためには、システムを構成する計算機間で負荷を平均化する必要がある。動的負荷分散アルゴリズムは負荷の重い計算機から負荷の軽い計算機へタスクを転送することでシステム全体として負荷の平均化をはかる。少ない通信量で効果的なタスク転送を行なうために、タスク転送要求の送出先を複数指定するマルチキャストを導入した手法が提案されている。 一方、局所メモリを持つ自立した計算ノードが専用の高速通信ネットワークにより相互結合されたMIMD型の並列計算機である超並列計算機は、高速な並列計算機を安価に実現するアーキテクチャとして近年注目を集めており、数多くの開発例が存在する。 そこで本論文では、マルチキャストによる動的負荷分散アルゴリズムを超並列計算機へ実装し、そのアルゴリズムの性能評価を行なうことで、超並列計算機上でのアルゴリズムの特性を調べる。具体的には、マルチキャストを用いた動的負荷分散アルゴリズムのシミュレータをParallel-Ware(ExPress)の通信ライブラリを用いて超並列計算機SR-2001上に実現し、シミュレーション実験を通してアルゴリズムの性能評価を行なう。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 確率学習における遺伝的アルゴリズムの適用
    棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治, 電子情報通信学会論文誌. D-2, 情報・システム 2-情報処理, 79, 2, 230, 238, 1996年02月25日
    確率的な環境への適応学習を行う場合, 確率学習オートマトンに代表される強化学習が一般に用いられるが, 選択可能な行動の数が多くなった場合に最適解への収束が著しく遅くなるという欠点がある. 本論文では遺伝的アルゴリズムを応用することで, 強化学習における収束速度の問題点を解消する手法を提案する. 提案するアルゴリズムStGA(Stochastic Genetic Algorithm)においては, すべての可能な行動の中から少数の行動を集団としてサンプリングし, その集団に対して確率学習オートマトンを適用することで強化学習の収束速度を向上させる. 更に, 遺伝的操作を用いて集団内に含まれていない新たな行動を生成することを通して集団の内容を更新し, 最適な行動を効率良く探索する. StGAの収束性を証明するため, 確率学習オートマトンのε-optimalityをもとにした理論的解析を行う. 更にシミュレーション実験により, 可能な行動の数が多い場合におけるStGAの有効性を示す., 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語
  • マルチエージェントゲームにおける協調戦略の発現
    冨川 裕樹, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治, 情報処理学会研究報告. 人工知能研究会報告, 95, 105, 25, 30, 1995年11月07日
    確率学習オートマトンによる学習では、可能な戦略の数が多い場合に収束が遅くなるという問題点がある。この問題点を解消するために、SLAに遺伝的アルゴリズムの手法を取り入れた、確率学習機構を有する遺伝的アルゴリズム(StGA)が提案されている。本論文ではStGAをゲームの戦略学習のための手法として応用することを考え、エージェントが多対多で対戦を行うゲームへの適用を行った。それぞれのエージェントは非明示的な通信を行うものとし、通信メッセージの意味を事前には与えない。このような条件のもとでシミュレーション実験を行い、エージェント間における協調戦略の発現について論じる。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • UNIXネットワークにおける動的負荷分散への遺伝的操作の導入
    山下 貴幸, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治, 全国大会講演論文集, 50, 0, 249, 250, 1995年03月15日
    複数の計算機をLANで接続して資源の共有を図る分散システムにおいて、計算機間で負荷の分散を行うことにより、応答時間の短縮や資源利用率の改善など、システム性能の向上を図ることができる。この目的のため、種々の負荷分散方式が提案されてきた。負荷分散方式は、静的負荷分散方式と動的負荷分散方式に分類することができる。さらに、動的負荷分散は、負荷情報の管理とタスク転送の決定を一台の計算機で行う集中制御型と、各計算機で独立して行う分散制御型に分けられる。本研究では[3]を基に、マルチキャストによるタスク転送要求の送出先の決定に対して遺伝的アルゴリズムを適用することで、より効率的な負荷情報の収集と利用を図る分散制御型動的負荷分散方式を提案する。また、UNIXネットワークで構成される分散システム上に実装し、模擬タスクを用いたシミュレーション実験により性能評価を行う。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • エリート戦略を有する遺伝的アルゴリズムの非斉時マルコフ連鎖を用いた収束性の証明
    棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治, 全国大会講演論文集, 50, 0, 285, 286, 1995年03月15日
    本稿ではエリート戦略を有する遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithms,GA)に関して、非斉次マルコフ連鎖を用いた解析を行う。GAの収束性に関しては、マルコフ連鎖を用いた解析が従来行われてきたが、本論文では、非斉次マルコフ連鎖の遷移行列を用い、より簡明な収束性の証明を行う。さらにその結果を用いて、大域的最適解を得る確率に関する収束速度の下限を求めた。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 確率学習機構を有する遺伝的アルゴリズムの集団対戦型ゲームへの適用
    冨川 裕樹, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治, 情報処理学会研究報告. 人工知能研究会報告, 95, 23, 85, 90, 1995年03月06日
    本論文では、集団対集団で対戦を行う集団対戦型ゲームの戦略学習を議論する。集団対戦型のゲームにおいては、集団内の個々のエージェントがそれぞれ別々の戦略を取る場合に、それらを組み合わせた集団全体としての可能な戦略の組合せが非常に多くなる。そこで、我々は確率学習による適合度評価を行う遺伝的アルゴリズムStGA(Stochastic Genetic Algorithm)を用いることで効率的な学習の実現を試みる。StGAでは、可能な全戦略の中から少数の戦略をサンプリングし、それに対して確率学習および遺伝的操作を適用する。シミュレーションによる比較実験を通して、StGAの集団対戦型ゲームにおける学習手法としての有効性を検証する。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 確率学習機構を有する遺伝的アルゴリズムの戦略獲得への応用
    富川 裕樹, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治, 北海道大学工学部研究報告, 172, p15, 22, 1995年02月
    北海道大学, 日本語
  • 内部状態モデルに遺伝的操作を導入した動的負荷分散
    棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治, 情報処理学会研究報告. マルチメディア通信と分散処理研究会報告, 94, 105, 31, 36, 1994年12月02日
    本論文では,負荷状態の観測とタスク転送先の決定を遺伝的操作により学習する動的負荷分散の一手法を提案する.その前提として,分散システムにおけるノードをFIFOおよびRound-Robin待ち行列により構成されるものと仮定し,その内部状態についてモデル化を行う.動的負荷分散では,タスクを負荷の重いノードから負荷の軽いノードへと転送することで負荷の均一化を図るが,負荷の軽いノードを発見するためには通信ネットワークを介した転送要求の送出が必要となる.この要求をランダムまたはブロードキャストにより送出した場合,無駄な要求が多数送られることが予想される.提案する手法ではマルチキャストにより特定のノード群に対し要求を送出し,その送出先のリストを遺伝的アルゴリズムの個体として学習を行う., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 確率学習による適合度評価機構を有する遺伝的アルゴリズム(1) : 基本モデル
    棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治, 全国大会講演論文集, 49, 0, 231, 232, 1994年09月20日
    従来の遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithms,以下GAと略す)では、正確な適合度値が必要なときに必要な数だけ求められることを暗黙の前提としている。しかし、実際の問題へ応用する場合、適合度評価に時間を要し、一度に多くの適合度値を計算することが現実的でないことがある。また、確率的な環境への適応学習などの場合、環境から得られる情報は、ある行動の成功・失敗の2値で示されるため、適合度の値として直接採用することはできない。本論文では、逐次的に適合度評価を行なうことで、確率的な環境に適応する遺伝的アルゴリズムStGA(Stochastic Genetic Algorithm)を提案する。StGAでは適合度の評価に確率学習オートマトン(Stochastic Learning Automata,SLA)を採用した。これにより、環境から得られる情報が成功・失敗の2値に限られ、かつ逐次的にしか評価値が得られない場合でも、適切な適合度値の分布を集団内に作り出す。また、StGAをSLAの改良とみなすこともできる。SLAには、状態空間のサイズが非常に大きな場合に、収束が著しく遅くなるという欠点がある。この欠点を改善するために、従来、連想記憶を用いた状態空間の圧縮などの対策が講じられてきたが、問題に依存した静的な方法であることから一般に広く用いることはできない。StGAでは、状態空間をGAの個体の形にコーディングし、集団という形で状態空間からサンプリングを行なって、それに対して遺伝的操作を適用することにより、問題に適応する形で状態空間の圧縮を実現することができる。本論文では、SLAのみの場合とシミュレーション実験により比較検討することを通して、GAによる状態空間の圧縮が収束性の向上に大きな効果があることを示す。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 確率学習による適合度評価機構を有する遺伝的アルゴリズム(2) : 戦略獲得への応用
    冨川 裕樹, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治, 全国大会講演論文集, 49, 0, 233, 234, 1994年09月20日
    従来の遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithm,以下GAと略す)を、適合度値の評価に時間を要する問題や確率環境への適応学習に適用することは困難である。このような問題に対して、確率学習による適合度評価機構を有する遺伝的アルゴリズムStGA(stochastic Genetic Algorithm)が提案されている。StGAでは、適合度の評価に確率学習オートマトンSLA(stochastic Learning Automata)を用いている。SLAには、状態空間のサイズが非常に大きい場合に収束が著しく遅くなるという欠点がある。StGAはこの点を改善し、問題に適応する形で状態空間を圧縮することを目的としている。我々はStGAが状態空間の圧縮を行なうという点に着目し、これを戦略の種類が非常に多いゲームにおける戦略の獲得に応用できるのではないかと考えた。本論文では、StGAとSLAをゲームにおける戦略の獲得を行なう手段としてインプリメントして対戦を行ない、状態空間のサイズが大きい場合におけるStGAの有効性の検証を行なう。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • GAと確率学習オートマトンを用いた動的負荷分散システム
    山下 貴幸, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治, 全国大会講演論文集, 49, 0, 251, 252, 1994年09月20日
    複数の計算機をLANで接続して資源の共有を図る分散システムにおいて、計算機間で負荷の分散を行うことにより、応答時間の短縮や資源利用率の改善など、システム性能の向上を図ることができる。この目的のため、種々の負荷分散方式が提案されてきた。分散制御型の動的負荷分散方式に遺伝的操作を導入した手法として、遺伝的アルゴリズムと確率学習オートマトンによる動的負荷分散(GeSLA)に関する研究が行われている。この手法においては、タスク転送をどの計算機に対して要求するかを記述した文字列を遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithms,GA)における個体とし、その適合度値の更新に確率学習オートマトン(Stochastic Learning Automata,SLA)による確率的山登り法を適用している。本研究では、UNIXワークステーションをLANで接続した分散システム上にこの方式を実装し、実際に生成したタスクを用いた実験により性能評価を行う。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 集団分割型非同期並列遺伝的アルゴリズムにおける個体交換アルゴリズムの改良と評価
    棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治, 情報処理学会論文誌, 35, 9, 1815, 1827, 1994年09月15日
    本論文では集団分割に基づく並列遺伝的アルゴリズムにおいて,効率的な個体交換を行う交換アルゴリズムを提案する.集団分割による並列遺伝的アルゴリズムは,個体からなる集団をいくつかの部分集団に分割し,それぞれを並列計算機のプロセッサに割り当てて遺伝的アルゴリズムを実行することにより,中粒度の並列処理を実現するものである.この手法においては集団の一様化による探索効率の減少を防ぐために部分集団間で通信ネットワークを介した個体交換を行う必要がある.マルチプロセッサシステムにおいてプロセッサ間通信量を減少させることがその性能を向上させる上で重要であるが,並列遺伝的アルゴリズムに関する従来の研究では,個体の交換がその必要性とは関わりなく一定世代ごとまたは一定確率で行われており,並列処理の効率が悪いと考えられる.本論文で提案する個体交換アルゴリズムSigma-Exchangeは各部分集団内の適合度分布を観測し,適合度分布の標準偏差の値が一定割合減少した場合にのみ交換の手続きを起動することにより,少ないプロセッサ問通信でより精度の高い解を速く得ることを目的としている.提案する手法の有効性を示すために,非同期のメッセージ受渡しによる中粒度並列計算機であるマルチコンピュータネットワークを前提としたシミュレーション実験を行った.その結果,代表的な組合せ最適化問題について,提案する手法が有効であることが..., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 確率学習オートマトンと遺伝的アルゴリズムによる動的負荷分散
    棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治, 情報処理学会研究報告. 人工知能研究会報告, 94, 20, 95, 102, 1994年03月08日
    分散計算システムは自律した計算機が比較的通信遅延の大きい通信ネットワークを介して相互結合されたシステムである.分散計算システムの性能向上のためには,それぞれの計算機における負荷の一様化をはかることが重要である.分散制御型の動的負荷分散アルゴリズムは計算の実行中にそれぞれの計算機で負荷状態の観測を行ない,負荷の重い計算機から軽い計算機へタスクの転送を行なうことで負荷を一様化する.本論文では,確率学習オートマトンと遺伝的アルゴリズムを用いることで効率的なタスク転送要求の送出法を学習する分散制御型の動的負荷分散アルゴリズムを提案する.本手法では,それぞれの計算機ごとにタスク転送をどの計算機に対して要求するかを記述した文字列からなる集団を用意する.そして,その集団に対して確率学習オートマトンと遺伝的アルゴリズムの操作を用いた学習を適用することで効率的な転送要求の送出を行なう.シミュレーション実験により提案する手法の有効性が確かめられた., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 分散制御型動的負荷分散における遺伝的操作の導入
    棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治, 北海道大学工学部研究報告, 167, 167, p127, 135, 1994年01月
    北海道大学, 日本語
  • 階層型GAによる協調的探索手法とそのUNIX-Network上での実現
    高橋 正和, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治, 情報処理学会研究報告. 人工知能研究会報告, 93, 103, 9, 16, 1993年11月24日
    遺伝子集団分割による並列遺伝的アルゴリズムモデルは,分割された部分集団を並列計算機の各プロセッサに割当て,遺伝的アルゴリズムを実行する.本論文では,部分集団に関する遺伝的操作パラメータ群を動的に変化させ,効率的な解空間探索を行なうモデルを提案する.本モデルは,遺伝的操作パラメータを遺伝子集団のメタレベルに配置し,そのパラメータを最適化するという論理的な階層構造を持ち,各プロセッサ内の遺伝子情報を相互交換する事により,解空間を部分集団内で協調的に探索する.さらに,分散環境であるUNIX-Network上に本モデルを実現し,実験による評価を行なった., 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • Abaptive Codingを用いた並列遺伝的アルゴリズムに関する研究
    高橋 正和, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治, 全国大会講演論文集, 46, 0, 301, 302, 1993年03月01日
    遺伝的アルゴリズムは、生物の遺伝子の働きにヒントを得た最適化手法である。問題の対する多数の解候補を遺伝子の形にコーディングし、その適応度の高いものが増加してゆく「淘汰」(selection)2つの遺伝子内の部分情報を交換する「交叉」(crossover)、ある小さな確率で遺伝子内の情報が変化する「突然変異」(mutation)の基本3操作を一世代とし、それを繰り返すことによって近似最適解を得ようとするアルゴリズムである。しかし、一般的にコーディングやcrossover方法の設定に関しては、ビルディングブロック仮説を満たす必要がある。しかしながら。問題によってはこの仮説を常に満たすようなコーディング方法を求めることが困難な場合がある。その為、最適解に収束しない事も少なくない。そこで本稿では、コーディングを動的に変化させるadaptive codingを提案しナップザック問題を用いた数値実験によりその有効性を確認する。, 一般社団法人情報処理学会, 日本語
  • 並列 GA における交換アルゴリズムの改良とその評価
    棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤義治, 情報処理学会研究報告アルゴリズム（AL）, 1992, 58, 41, 48, 1992年07月17日
    遺伝子集団分割による並列遺伝的アルゴリズムにおける遺伝子交換アルゴリズムの改良とその評価を行なった結果について述べる。遺伝子集団の中に含まれるスキーマ数の減少を、その適合度の分布の標準偏差を計算することで間接的に評価し、遺伝子交換を行なう基準とすることで、遺伝子集団の中に含まれているスキーマの数の急速な減少を防ぎ、遺伝的アルゴリズムのスキーマ処理効率を維持する。そのために標準偏差と遺伝子集団内に含まれるスキーマの数について、Sigma?Hypothesisと呼ばれる仮説を立て、理論的解析とシミュレーション実験によりこれを検証した。さらに、この仮説に基づく遺伝子交換アルゴリズムについて、その有効性を実験により確認した。Improvement of exchange algorithms on parallel genetic algorithms and their evaluation are presented in this paper. To avoid rapid decrease of the number of schemata in a population and maintain efficient schema processing, the algorithm presented estimates indirectly the decrease of the number of schemata by using standard deviation of fitness distribution. We propose sigma-hypothesis and discuss its validity through some theoretical and empirical results. A parallel genetic algorithm based on the hypothesis is presented and some experiments are made to confirm its efficiency., 日本語

書籍等出版物

  • アカデミッククラウド調査報告書2012 (新産業調査レポートシリーズ)
    吉岡 信和, 棟朝 雅晴, 本橋 賢二, 西村 一彦, 谷沢 智史, 横山 重俊
    インプレスR&D, 2012年08月24日, 210, ［共著］
  • Advances in Grid Computing　　　　　　　　　　　　　　　
    Mohamed Wahib, Asim Munawar, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama, pp.19-28
    2011年, ［分担執筆］
  • 遺伝的アルゴリズム - その理論と先端的手法
    棟朝 雅晴
    森北出版, 2008年07月, 4627847815, 160, ［単著］
  • Advances in Evolutionary Algorithms　　　　　　　　　　　　　　　
    Mohamed Wahib, Asim Munawar, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama, pp.315-334
    IN-TECH, 2008年, ［分担執筆］
  • Linkage in Evolutionary Computation　　　　　　　　　　　　　　　
    Asim Munawar, Mohamed Wahib, Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama, pp.159-187, pp.441-459
    Springer, 2008年, ［分担執筆］
  • Computational Intelligence Paradigms – Innovative Applications　　　　　　　　　　　　　　　
    Miwako Tsuji, Masaharu Munetomo, pp.251-280
    Springer, 2008年, ［分担執筆］
  • 統計データ科学事典　　　　　　　　　　　　　　　
    棟朝雅晴, 遺伝的アルゴリズム
    2007年, ［分担執筆］
  • Evolutionary Computation in Dynamic and Uncertain Environments　　　　　　　　　　　　　　　
    Masaru Tezuka, Masaharu Munetomo, Kiyoshi Akama, pp.417-436
    2007年, ［分担執筆］
  • 遺伝的アルゴリズム4　　　　　　　　　　　　　　　
    棟朝雅晴, 第９章：遺伝的アルゴリズムによる適応ルーティング
    産業図書, 2000年, 4782851499, ［分担執筆］
  • Telecommunications Optimisation: Heuristic and Adaptive Methods　　　　　　　　　　　　　　　
    Masaharu Munetomo, pp.151-166
    John Weily & Sons, 2000年, ［分担執筆］
  • Computational Intelligence in Telecommunication Networks　　　　　　　　　　　　　　　
    Masaharu Munetomo, pp.287-302
    CRC Press, 2000年, ［分担執筆］

講演・口頭発表等

  • Optimal Feature Selection for Intrusion Detection Systems Employing Multi-Objective Genetic Algorithm　　　　　　　　　　　　　　　
    Chang Geng, Masaharu Munetomo
    2018 JPNSEC International Workshop on Evolutionary Computation, 2018年08月31日, 英語, 口頭発表（一般）
  • クラウドコンピューティングを用いた進化型ロボティックスワームの群れ行動生成
    森川達矢, 保田俊行, 大倉和博, 松村嘉之, 棟朝雅晴
    計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM), 2015年12月14日, 日本語
  • インタークラウド環境下での大規模分散設計最適化のための最適化実行基盤の設計と実装
    阿部友哉, 棟朝雅晴
    計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会講演論文集(CD-ROM), 2015年11月18日, 日本語
  • 設計者の要求に基づく非劣解分析支援システムの提案
    中野翔, 渡邉真也, 千葉一永, 金崎雅博, 棟朝雅晴
    計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会講演論文集(CD-ROM), 2015年11月18日, 日本語
  • インタークラウド環境における仮想システム構築の最適化サービスに関する検討
    玉家武博, 斎藤篤志, 三浦克宜, 棟朝雅晴
    情報処理学会全国大会講演論文集, 2015年03月17日, 日本語
  • 有翼式宇宙往還機の安定性を考慮した亜音速飛行時の空力設計
    倉田優太, 金崎雅博, 千葉一永, 渡邉慎也, 棟朝雅晴
    数値流体力学シンポジウム講演論文集(CD-ROM), 2015年, 日本語
  • 分散クラウドシステムにおける遠隔連携技術　　　　　　　　　　　　　　　
    棟朝 雅晴
    学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点 第1回ネットワーク型学際研究シンポジウム, 2014年03月11日
    ［招待講演］
  • インターネット上のデータ利活用を促進するための人間ベース遺伝的アルゴリズム　　　　　　　　　　　　　　　
    幸田里奈, 長谷部良輔, 大西圭, 棟朝雅晴
    第6回進化計算学会研究会, 2014年03月07日
  • アカデミッククラウドにおけるCloudStackの活用事例と今後の展望　　　　　　　　　　　　　　　
    棟朝 雅晴
    CloudStack Day Japan 2014, 2014年03月06日
    ［招待講演］
  • 研究支援に係るアカデミッククラウドの調査検討　　　　　　　　　　　　　　　
    棟朝 雅晴
    平成25年度国家課題対応型研究開発推進事業『アカデミッククラウド環境構築に係るシステム研究』提案「コミュニティで紡ぐ次世代大学ICT環境としてのアカデミッククラウド」最終報告会, 2014年02月13日
  • 研究支援に係るアカデミッククラウド　　　　　　　　　　　　　　　
    棟朝 雅晴
    大学ICT推進協議会年次大会「コミュニティで紡ぐ次世代大学ICT環境としてのアカデミッククラウド」事業中間報告, 2013年12月18日
  • 研究支援のためのアカデミッククラウド　　　　　　　　　　　　　　　
    棟朝 雅晴
    アカデミッククラウドシンポジウム2013, 2013年09月05日
  • 単峰性正規分布交叉を用いた実数値遺伝的アルゴリズムによる宇宙探査機の多重重力支援軌道最適化
    田中一真, 棟朝雅晴, 赤間清
    全国大会講演論文集, 2013年03月06日, 日本語
    複数天体の重力支援を利用した宇宙探査機の軌道最適化は,厳密解の発見が困難な,制約付き非線形多変数関数の最適化問題である.本研究では,欧州宇宙機関で公開されている軌道最適化問題を単峰性正規分布交叉を用いた実数値遺伝的アルゴリズムによって解く.
  • Hadoop環境上で動作する研究分野判定ツールの試作
    平島慶典, 三浦克宜, 棟朝雅晴
    全国大会講演論文集, 2013年03月06日, 日本語
    本研究では、与えられた論文に対して、的確な研究分野を判定するためのツールを開発する。研究を発展させる上で、関連研究のサーベイは重要であり、そのためには論文の適切な研究分野を知ることは極めて大切である。適切な研究分野を発見する方法として過去の論文と照らし合わせる方法が考えられる。しかしそれには膨大な計算量が掛かるため、逐次処理ではコストがかかる。この問題を解決するために、並列計算を使用している。研究分野の位置づけを行うために、本論文ではMahoutによるクラスタリングを行っており、そのための計算は、Hadoopを利用した並列計算を使用している。
  • クラウドコンピューティングの最新動向　　　　　　　　　　　　　　　
    棟朝 雅晴
    OR学会北海道支部講演会, 2013年02月18日
    ［招待講演］
  • 北海道大学アカデミッククラウドの活用事例　　　　　　　　　　　　　　　
    棟朝 雅晴
    学術情報基盤オープンフォーラム「大学クラウド活用における、検証と課題と対策」, 2013年02月08日
    ［招待講演］
  • 北海道大学アカデミッククラウドのご紹介とクラウド技術の最新動向，研究動向について　　　　　　　　　　　　　　　
    棟朝 雅晴
    第2回デバイスとクラウドの高度融合による新事業創出研究会, 2013年01月24日
    ［招待講演］
  • リンケージツリー遺伝的アルゴリズムにおける計算量削減の検討　　　　　　　　　　　　　　　
    鈴木一史, 棟朝雅晴
    進化計算シンポジウム2012講演論文集, 2012年12月
  • スワームロボットシステムにおける大規模並列計算環境を用いた分散型CMA-ESの実装　　　　　　　　　　　　　　　
    竹中貴治, 保田俊行, 大倉和博, 松村嘉之, 棟朝雅晴
    進化計算シンポジウム2012講演論文集, 2012年12月
  • クラウド環境における進化計算用グリッドサービスの並列化効率の評価　　　　　　　　　　　　　　　
    藤田二夫, 保田俊行, 大倉和博, 松村嘉之, 伍賀正典, 棟朝雅晴
    進化計算シンポジウム2012講演論文集, 2012年12月
  • 異なるクラウド管理ソフトウェア環境の相互接続方式に関する検討
    相澤孝至, 棟朝雅晴
    情報処理北海道シンポジウム講演論文集, 2012年10月06日, 日本語
  • ASNARO‐RCMを用いたOCTA/cognacのパラメータサーベイの効率化に関する報告
    萩田克美, 棟朝雅晴, 上島豊, 大宮学
    計算工学講演会論文集(CD−ROM), 2012年05月29日, 日本語
  • Hokkaido University Academic Cloud: Largest Academic Cloud System in Japan　　　　　　　　　　　　　　　
    Masaharu Munetomo
    Cloud Technical Leadership Forum, 2012年05月10日, 英語, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］, ［国際会議］
  • ASNARO-RCMを用いたOCTA/cognacのパラメータサーベイの効率化に関する報告
    萩田 克美, 棟朝 雅晴, 上島 豊
    計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science, 2012年05月, 日本語
  • 北海道大学アカデミッククラウドの構築とサービスについて　　　　　　　　　　　　　　　
    棟朝雅晴
    アカデミッククラウドワークショップ2012＠広島, 2012年02月08日, 日本語, 口頭発表（基調）
    ［招待講演］, ［国内会議］
  • 北海道大学における大規模学術クラウドの構築と運用について　　　　　　　　　　　　　　　
    棟朝雅晴
    サイエンティフィック研究会システム技術分科会第２回会合, 2012年01月27日, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］, ［国内会議］
  • 北海道大学アカデミッククラウドの構築と運用について　　　　　　　　　　　　　　　
    棟朝雅晴
    グリッド協議会第33回ワークショップ, 2011年12月21日, 日本語, 口頭発表（基調）
    ［招待講演］, ［国内会議］
  • 北海道大学アカデミッククラウド〜国内最大規模の学術クラウドについて　　　　　　　　　　　　　　　
    棟朝雅晴
    Open Cloud Conference 2011 in Sapporo, 2011年12月09日, 日本語, 口頭発表（基調）
    ［招待講演］, ［国内会議］
  • Estimation of Distribution Algorithms without Explicit Selections　　　　　　　　　　　　　　　
    Masaharu Munetomo
    The 8th World Multi-Conference on Systemics, Cybernetics and Informatics, 2004年, 英語, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］, ［国際会議］
  • Linkage Identification by Non-monotonicity Detection for Overlapping Functions　　　　　　　　　　　　　　　
    Masaharu Munetomo
    Journal Showcase at the 2000 Genetic and Evolutionary Computation Conference, 2000年, 英語, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］, ［国際会議］
  • Designing Genetic Algorithms for Adaptive Routing Algorithms in the Internet　　　　　　　　　　　　　　　
    Masaharu Munetomo
    Workshop on Evolutionary telecommunications: Past, present, and future, at the 1999 Genetic and Evolutionary Computation Conference, 1999年, 英語, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］, ［国際会議］

担当経験のある科目_授業

  • 一般教育演習　　　　　　　　　　　　　　　
    北海道大学
  • 知識系工学特論　　　　　　　　　　　　　　　
    北海道大学
  • 情報処理II　　　　　　　　　　　　　　　
    北海道大学
  • 情報処理I　　　　　　　　　　　　　　　
    北海道大学
  • 情報科学　　　　　　　　　　　　　　　
    北海道大学
  • 知能情報学特論　　　　　　　　　　　　　　　
    室蘭工業大学
  • 情報数理科学特別講義　　　　　　　　　　　　　　　
    大阪府立大学
  • 科学技術英語演習　　　　　　　　　　　　　　　
    北海道大学
  • 情報工学実験第一　　　　　　　　　　　　　　　
    北海道大学
  • 情報学II　　　　　　　　　　　　　　　
    北海道大学
  • 計算システム設計学特論　　　　　　　　　　　　　　　
    北海道大学
  • ソフトウェア方法論　　　　　　　　　　　　　　　
    北海道大学
  • メディアコンテンツ工学　　　　　　　　　　　　　　　
    北海道大学
  • ネットワークとクラウド　　　　　　　　　　　　　　　
    北海道大学
  • 基礎数学　　　　　　　　　　　　　　　
    北海道工業大学
  • 情報システム設計学特論　　　　　　　　　　　　　　　
    北海道大学

所属学協会

  • 進化計算学会　　　　　　　　　　　　　　　
  • 米国電気電子学会　　　　　　　　　　　　　　　
  • 情報処理学会　　　　　　　　　　　　　　　
  • IEEE　　　　　　　　　　　　　　　
  • Information processing society of Japan　　　　　　　　　　　　　　　

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 集約的データ解析法による不正アクセス履歴の分析とサイバー攻撃予測への応用
    科学研究費助成事業
    2023年04月01日 - 2028年03月31日
    南 弘征, 棟朝 雅晴, 馬場 健一, 水田 正弘, 山岡 克式
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23K28082
  • 集約的データ解析法による不正アクセス履歴の分析とサイバー攻撃予測への応用
    科学研究費助成事業
    2023年04月01日 - 2028年03月31日
    南 弘征, 棟朝 雅晴, 馬場 健一, 水田 正弘, 山岡 克式
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23H03392
  • 繊毛虫・アメーバの集団的空間探査と空間活用のアルゴリズムの解明
    科学研究費助成事業
    2021年09月10日 - 2026年03月31日
    中垣 俊之, 棟朝 雅晴, 田中 良巳, 國田 樹, 佐藤 勝彦
    日本学術振興会, 学術変革領域研究(A), 北海道大学, 21H05310
  • ジオラマ環境で覚醒する原生知能を定式化する細胞行動力学：アルゴリズム評価班　　　　　　　　　　　　　　　
    科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A)
    2021年09月 - 2026年03月
    中垣 俊之, 佐藤 勝彦, 田中 良巳, 棟朝 雅晴, 國田 樹
    日本学術振興会, 学術変革領域研究(A), 研究分担者, 21A402
  • 実世界スケール人工進化アルゴリズムの開発と実装
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2020年04月01日 - 2023年03月31日
    棟朝 雅晴
    令和３年度においては、大規模かつ困難な最適化問題の解決に必要となるアルゴリズムの開発を進め、スケーラブルなリンケージ同定手法の開発ならびに実問題への適用について研究を行った。具体的には、スケーラブルなリンケージ同定手法として、sLIEM (scalable Linkage Identification with Epistasis Measures)の開発ならびに、合成人口モデルに関わる最適化問題への適用を行った。進化計算において互いに関連のある遺伝子を同定するリンケージ同定手法は、個体長の2乗オーダーの計算量を必要とし、多項式オーダーではあるが大規模問題となった場合にその計算量が課題となる。本研究課題で開発したsLIEMは、重要な変数（遺伝子）に関する摂動を中心としてリンケージ同定の対象を絞り込むことで、その計算量を削減しつつ、実問題におけるリンケージ同定の精度を確保している。
    スケーラブルなリンケージ同定手法の提供例として、村田らによる合成人口モデルに関わる最適化問題へ適用し、従来手法と比較した優位性を検証した。合成人口モデルは、公開されている自治体の人口分布に関する統計データから、住民それぞれの世帯構成を推定し合成することで、プライバシーを保護しつつ、社会シミュレーションに必要とされる基礎的な人口モデルを求める手法であり、従来手法においては擬似焼き鈍し法を用いた最適化手法が提案されていた。本研究で開発したスケーラブルなリンケージ同定を導入した並列進化計算を用いることで、生成される合成人口モデルの精度を向上（誤差を低減）することができた。また、スケーラブルなリンケージ同定に加え、さらにACO (Ant Colony Optimization)の大規模並列実装、実問題への応用についても検討に着手し、次年度にその成果を公表する計画である。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 20K11967
  • 最適資源選択技術に関する研究（インタークラウドを活用したアプリケーション中心型オーバーレイクラウド技術に関する研究：主たる共同研究者）　　　　　　　　　　　　　　　
    CREST
    2015年10月 - 2021年03月
    棟朝 雅晴
    JST, 研究代表者, 競争的資金
  • 多拠点間連成計算における通信スキームの研究開発
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2014年04月01日 - 2017年03月31日
    小林 泰三, 棟朝 雅晴, 實本 英之, 高見 利也, 南里 豪志, 森江 善之
    連成計算や大規模な数値計算ではファイルの移動やマージなどのI/Oが多く占められており大きなボトルネックになっている。この問題を解決するために、ファイルI/Oを介さずプロセス間同士が直接通信するスキームを研究開発した。具体的には（１）通信スキームの要素技術を洗い出し、C言語の stdio の要領で通信を可能にする NSTDIO を研究開発した。（２）次に、基盤センター間でジョブの連携を行うなどの多拠点間連携をユーザー権限のみで実現するフレームワークである EGCPOPS を研究開発した。（３）最後に、これらのフレームワークが稼働するために必要な不確定要素対応機構SRXの概念設計を行った。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 帝京大学, 26330146
  • 学術連携クラウドのための高性能・高信頼負荷分散技術に関する研究
    科学研究費助成事業 基盤研究(A)
    2012年05月31日 - 2016年03月31日
    合田 憲人, 坂根 栄作, 棟朝 雅晴, 小林 泰三
    複数拠点のクラウドを連携させた基盤を構築し，学術コミュニティの研究教育活動に利用することが期待されている．しかし，複数拠点のクラウドにアプリケーションプログラムを適切に割り当てる負荷分散技術は未だ確立されていない．本研究では，複数拠点のクラウドを活用して高性能かつ高信頼な処理を可能とするための負荷分散技術に関する研究を行なった．具体的には，クラウド上でのアプリケーション性能を表すモデルを考案するとともに，アプリケーションの性能の特徴を収集して適切なクラウドを選択するためのシステムを開発した．
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 国立情報学研究所, 24240006
  • ロバストかつスケーラブルな進化計算による超大規模最適化問題の解決
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2010年04月01日 - 2014年03月31日
    棟朝 雅晴
    本研究においては、進化計算アルゴリズムの改良として混合分布モデルへの拡張を行ったBOA-MD、局所探索との融合を行ったBHCS、MINLP (Mixed-Integer Non-Linear Programming)のためのARGAおよびBRGAを開発するとともに、進化計算の大規模並列化としてメニーコアアーキテクチャにおける大規模並列実装を行うとともに、クラウド環境への展開も図った。
    現実の問題に対する適用例として、MINLP問題としてのクラウド資源最適化問題や、薬剤の構造を自動的に最適化することを目指したde novo Ligand Docking問題等へ適用し、その有効性を検証した。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 22500196
  • アカデミックインタークラウドの実現に向けた連携基盤技術に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
    国立情報学研究所一般公募型共同研究
    2014年 - 2014年
    棟朝 雅晴
    国立情報学研究所, 研究代表者, 競争的資金
  • 情報爆発に対応する新IT基盤研究支援プラットホームの構築
    科学研究費助成事業 特定領域研究
    2006年 - 2010年
    安達 淳, 田中 克己, 西田 豊明, 國吉 康夫, 須藤 修, 黒橋 禎夫, 原 隆弘, 松岡 聡, 田浦 健次朗, 建部 修見, 棟朝 雅晴, 廣津 登志夫, 松原 仁, 下條 真司, 千葉 滋, 湯淺 太一, 松山 隆司, 近山 隆, 近堂 徹, 河野 健二, 岡本 正宏, 合田 憲人, 鎌田 十三郎, 喜連川 優, 山名 早人, 中村 豊, 小林 広明, 中島 浩, 喜連川 優, 下條 真司, 千葉 滋
    本特定領域に参加する計画・公募研究班で共用するための研究基盤を構築し、研究活動の支援を行った。これにより、限られた経費の中で研究資源の共用を図り研究連携を深める効果を発揮した。具体的には開放型検索エンジンTSUBAKIによる大規模コーパスの提供、広域分散コンピューティングテストベッドInTrigger、実世界インタラクション計測分析環境IMADE、そしてセンサーネットワーク予防医療の実験環境を構築した。
    日本学術振興会, 特定領域研究, 国立情報学研究所, 連携研究者, 競争的資金, 18049073
  • 遺伝子解析に基づく大規模並列進化計算による設計最適化
    科学研究費助成事業 若手研究(B)
    2006年 - 2008年
    棟朝 雅晴
    本研究においては、遺伝子解析による高度な進化計算アルゴリズムを大規模並列化するとともに、グリッドコンピューティングシステムなど最新の大規模並列計算環境における実装を行った。さらには、最適化問題を解きたい設計者の有するシミュレーションプログラムとの連携を容易に行うためのフレームワークを提案することで、大規模かつ複雑な現実の設計問題、最適化問題を解決するための基盤となるシステムのプロトタイプを開発した。
    日本学術振興会, 若手研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 18700219
  • メタ計算の進化的探索に基づく正当で効率的なプログラムの自動生成
    科学研究費助成事業 萌芽研究
    2004年 - 2005年
    赤間 清, 棟朝 雅晴
    メタ計算は、仕様から正当なプログラムを生成するための新しい方法である。
    メタ計算では、計算状態の束をメタ節集合で表現し、メタルールで変換を次々に行うことによって新しいメタ節を得る。最初と最後のメタ節集合のペアから正当なルールを得ることができ、そのようなルールを集めることによって、プログラムを得ることができる。
    得られたプログラムの(部分)正当性は、個々のメタルールの正当性から保証できる。
    正しいメタルールを仕様から作る方法もすでに与えられている。
    このルール生成のパラメータは、最初のメタ節集合とルール適用の2つである。ルール適用は、メタ節集合のどの位置にどのメタルールを適用するか、それを何回繰り返すかである。本研究では、これらのパラメータを遺伝子にコーディングして、進化的探索によって、よりよいルールを低コストで発見する方法を提案した。その際、ルールの評価として、分岐数が少なく、節のサイズが小さいものを優先する指標を用いた。
    ポイントとなるのは遺伝子へのコーディングである。ルール適用の可能性はそのときのメタ節集合によって大きく変わるので、あらかじめ遺伝子の空間を固定するのは得策ではない。そこで、メタ節集合とメタルールが与えられたとき、ルール適用の可能性の集合を高速に計算する手法や、その中のルール適用の1つの可能性をメタ節集合に適用して、次のメタ節集合を求める手法を考案し、それらをET言語に組み込み述語として導入した。これにより、メタ計算を基礎とした進化的探索のアルゴリズムの実現が容易になり、メタ計算の探索に基づくプログラム生成を効率的に行うことが可能になった。
    日本学術振興会, 萌芽研究, 北海道大学, 連携研究者, 競争的資金, 16650003
  • 遺伝子解析に基づく遺伝的アルゴリズムの開発とシステム設計への応用
    科学研究費助成事業 若手研究(B)
    2003年 - 2005年
    棟朝 雅晴
    本研究においては、これまでに提案されたリンケージ同定に基づく遺伝的アルゴリズムをさらに発展させ、より一般的な枠組みとして、遺伝子解析に基づく遺伝的アルゴリズムを開発することを目的とし、さらにそのシステム設計問題への応用をはかっている。バイオインフォマティクスの分野では、遺伝子解析に関する手法が数多く提案されているが、それらを参考にリンケージの同定、ビルディングブロックの検出、交叉手法の改良などを行い、より高性能で高い信頼性を有する遺伝的アルゴリズムを開発する。
    本年度においては、分布推定手法の改良を図るとともに、効率的な並列化手法を開発することで、大規模な問題への対応を図った。具体的には、割り当て関数による重み付けを行うことで精度を向上させ分布推定に要する計算コストを削減するための手法を開発するとともに、ベイジアンネットワークに基づく確率モデル構築を行う分布推定アルゴリズムにおいて、ネットワーク構築の効果的な並列化手法を開発した。
    さらには、リンケージ同定と分布推定アルゴリズムの双方の利点を組み合わせたアルゴリズムD^5の開発を行い、問題規模の増大に対するスケーラビリティに優れた手法を開発した。さらに、D^5の実数値問題への適用についても議論するとともに、その性能について評価を行った。
    提案手法の適用例として、特に、蛋白質の構造エネルギー最小化問題へ、並列化した分布推定による探索手法を適用することで、本研究で開発した手法の有効性を検証している。
    日本学術振興会, 若手研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 15700175
  • 遺伝的アルゴリズムの設計理論の確立およびその大規模分散システム設計への応用
    科学研究費助成事業 若手研究(B)
    2001年 - 2002年
    棟朝 雅晴
    本研究においては、線型・非線型および単調・非単調性を調べることによって関連する遺伝子座のまとまりであるリンケージ集合を同定し、効果的な交叉を実現する手法に関してその理論的基礎を確立するとともに、理論に基づいた遺伝的アルゴリズムの設計、特に交叉手法の改良を行うことで、大規模な最適化問題におけるアルゴリズムの性能を評価した。リンケージ集合の構造として、これまでの研究では比較的単純な線形の構造が仮定されていたが、本研究では階層構造を有するリンケージの同定を行う手法である、hLIEM(hierarchical Linkage Identification with Epistasis Measure)およびhLIEM^2(hierarchical Linkage Identification with Epistasis Measure considering Monotonicity)を開発した。これら手法においては、小さなリンケージ集合をまとめてより大きなリンケージ集合を生成するという過程を繰り返すことで、現実問題の多くが有すると考えられる問題の階層構造を同定することが可能となり、交叉など遺伝的操作をさらに効率的に適用することが可能となった。
    本研究で開発した階層型のリンケージ同定アルゴリズムの有効性を、階層型のトラップ関数に代表される各種のテスト関数において確認したが、さらに現実の問題として都市圏ネットワーク設計問題へと適用し、その有効性を確かめた。大規模なネットワークを設計する場合、ゆるやかな階層構造を有するようなネットワークとして設計を行うことが考えられるが、本研究で提案するアルゴリズムにより、人間の設計者が介在することなく、計算機により自動的に適切な階層構造を有するネットワークを構成することができ、従来の手法に比べて、より低コストで高性能なネットワークを設計することができた。
    日本学術振興会, 若手研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 13780182
  • 等価変換に基づくプログラム生成システムの構築
    科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    2000年 - 2002年
    赤間 清, 棟朝 雅晴, 水田 正弘
    1.メタ計算の一般理論の構築 分離記述と呼ばれる新しい表現システムのクラスを基礎として、プログラム生成の一般的な枠組みを構築した。また、プログラム変換とルール生成の本質的な差異が明らかになった。さらに、プログラム変換によるプログラム生成は、本研究のプログラム生成の真のサブクラスであり、ルール生成部分を最小限にしたものとみなすことができることを示した。
    2.一階論理表現を処理できるシステムへの拡張 一階論理表現を含むメタ記述の概念を定義し、その変換により,ルールそしてプログラムをつくり出す実験を行ない、いくつかの例題で成功を収めた。たとえば、言語を一階述語表現で記述し、それを認識する有限オートマトンを自動生成することに成功した。
    3.メタ計算の拡張 より広いクラスのルールを生成できるように、メタ表現を拡張した。具体的には、変数に対する制約条件を扱えるように表現の拡張を施し、それに対するメタ計算の理論を開発した。これによって、条件部を持つルールの生成が可能となった。また、それに対する理論的な基礎を検討した。たとえば最大値を求めるプログラムでは、ルールに変数の大小比較の条件が必要になる。これはメタ変数に不等式条件をつけ、それを用いて正しくメタ計算することで達成できる。
    4.作成したプログラム自動生成システムの評価 構文解析プログラムを自動生成する問題に適用した。その結果、著しい高速化が達成され、実用的に意味のあるプログラムが得られることが判明した。ただし、得られたプログラムは、さらに高速化できる可能性がある。それは実行部の最大化や、決定性プログラムへの変換である。それについても手動で検討したが、完全な自動化については今後の課題として残された。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 連携研究者, 競争的資金, 12480076
  • 通信資源管理への人工進化モデルの適用とその大規模ネットワークにおける評価
    科学研究費助成事業 奨励研究(A)
    1999年 - 2000年
    棟朝 雅晴
    本研究では、進化的計算手法、特に遺伝的アルゴリズムを用いた経路制御アルゴリズムに関して、大規模ネットワーク上での性能評価を行い、アルゴリズムの改良を行った。改良点としては、適応度を評価するために必要なネットワーク状態の観測法について、従来は評価パケットが到着するまでの時間を用いていたのに対し、改良したアルゴリズムでは各リンクの負荷状態を離散化した情報を収集することでより高速かつ効率的にネットワークの負荷状態を観測することができた。さらには代替経路を生成するために使用される遺伝的操作に関してもリンクの負荷状態を考慮した交叉および突然変異の手法を開発することでアルゴリズムの改良を行った。提案したアルゴリズムの評価を行うため、イベントシミュレーション手法に基づくネットワークシミュレータを開発し、大規模シミュレーションにより改良手法の有効性を確認した。
    本研究では、さらに、ネットワーク資源管理アルゴリズムとして分散型帯域幅割当アルゴリズムを開発した。特定の通信リンクや小規模ネットワークを対象とした場合、通信帯域割当などの資源管理は集中管理方式により比較的容易に行うことができるが、大規模ネットワーク上においては、必然的に不確実な情報を基にした分散管理を行わざるを得なくなり、単純な最適化問題としてとらえることはできない。このような状況において、遺伝的アルゴリズムを用いた分散型帯域幅割当アルゴリズムを構築し、その有効性をシミュレータによるシミュレーション実験と通して検証した。
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 11780179
  • 進化的計算手法を用いた適応型経路制御アルゴリズムの構築
    科学研究費助成事業 奨励研究(A)
    1997年 - 1998年
    棟朝 雅晴
    本研究では、複雑系、人工生命に関連して近年注目を集めている遺伝的アルゴリズムをインターネットにおける経路制御アルゴリズムへ応用することで、ネットワークの負荷変化に動的するアルゴリズムを構築する。
    現在一般に使用されているルーティングアルゴリズムでは、ネットワークの負荷状態や通信リンクの性能などを考慮せず、単純に通過したゲートウェイの数で表されるホップカウント距離を用いていた。そこで、ネットワークの負荷状態を考慮した適応型のルーティングアルゴリズムを少ない通信負荷で実現するため、遺伝的アルゴリズムにより必要な代替経路群を動的に生成するアルゴリズムを構築した。
    代替経路を効率的に生成するため、特別に設計された経路遺伝的操作(Path Genetic Operators)を提案した。提案するルーティングアルゴリズムにおいては、初期経路として、従来と同様のホップカウント距離に基づいた最短経路を使用し、ある一定回数以上使用される経路に関して、代替経路を動的に生成し、各代替経路の通信遅延に応じてパケットを分配する。通信遅延の観測に関しては、ルーティングテーブルに存在する各経路に関して、定期的に通信遅延の観測パケットを送出するが、ルーティングテーブルには頻繁に使用される少数の代替経路のみ存在するため、少ない通信負荷で効果的な観測が行われる。
    アルゴリズムの評価を行うため、離散事象シミュレータを構築し、その上でシミュレーション実験を行い、従来の代表的な手法であるRIP,SPFと比較した。その結果、今回提案した基本的なアルゴリズムにより、ネットワークの負荷が減少し、効果的に通信パケットが送出されていることが確かめられた。
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 09780225

産業財産権

  • 経路制御装置
    特許権, 棟朝 雅晴, 北海道ティー・エル・オー株式会社
    特願2001-106434, 2001年04月04日
    特開2002-305536, 2002年10月18日
    200903009432855247