JP2004118860A - 最適化装置及び最適化装置を用いた最適化方法 - Google Patents
最適化装置及び最適化装置を用いた最適化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004118860A JP2004118860A JP2003374499A JP2003374499A JP2004118860A JP 2004118860 A JP2004118860 A JP 2004118860A JP 2003374499 A JP2003374499 A JP 2003374499A JP 2003374499 A JP2003374499 A JP 2003374499A JP 2004118860 A JP2004118860 A JP 2004118860A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- trial calculation
- value
- positive input
- optimization
- input value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
【解決手段】 最適化装置Wは、試算を行う試算対象の変化特性を把握し、処理を行う手段である試算条件分析処理手段60と、試算を行うための命令を発生する試算命令手段70とを有している。
また、最適化装置作成手段Mは、変化特性解析手段を作成する手段である変化特性解析手段作成手段112と、試算命令手段を作成する手段である試算命令手段作成手段116と、試算条件分析処理手段を作成する手段である試算条件分析処理手段作成手段114とを有している。
【選択図】 図18
Description
他方で、プログラムを自動的に生成する装置に関しては、特開平8−202544号公報に記載の「プログラム生成方法」が開示されている。
これは、クラスライブラリにおいて、基底クラスで規定した機能を新規クラスにおいても継承して再定義することを前提としているような場合、例えば、実行時にクラスの型情報及び継承情報等の参照を可能とし、そのアクセスをクラス間のインタフェースとして使用している場合に、ユーザが作成したソースプログラムを基に、ユーザが作成したソースプログラムをコンパイラにかけ構文意味解析結果の解析情報ファイルを出力し、該解析情報ファイルと予め定義されている生成済みテンプレートをプログラム生成処理部に入力して、前記生成済みテンプレートの特定部分を前記構文意味解析結果の内容で置き換えてプログラムを自動生成しようとするものである。
また、上記「原始プログラムの最適化方式」においては、あらかじめ、ある程度の最適化のための変化特性の法則性が、わかっていなければならず、同時に、最適化のためのアルゴリズム化ができていなければならなかった。
特に、最適化を行うような場合においては、最適化を行う対象によってアルゴリズムが異なるため、予めソースプログラムを用意していくことはできず、プログラムを生成することは困難であった。
そこで、本発明は、複数の最適解を有する場合においても最適化を可能とすることができる最適化装置を提供することを目的とするものである。
この第1の構成の最適化装置においては、試算条件分析処理手段によって試算対象の変化特性を認識して、初期入力値の設定を行うことができるため、複数の最適解を有する場合においても最適化が可能となる。
この第2の構成の最適化装置においては、上記試算条件分析処理手段によって、試算を行う試算対象の変化特性を認識し、その認識結果に基づいて適切に初期入力値を設定することが可能になる。
この第3の構成の最適化装置においては、上記最適化手段が、変数を試算結果に与える影響が大きいものから優先的に選択する変数降順選択手段を有しているため、効率の良い最適化を行うことができる。
この第4の構成の最適化装置においては、上記変数降順選択手段が、上記入力値を最適値近傍に接近させる最適値接近手段を有しているため、効率的に最適化を行うことが可能になる。
この第5の構成の最適化装置においては、上記変数降順選択手段が、一時記憶手段と、探査手段と、判定手段と、差額算出手段とを有しているため、効率的に最適化を行うことが可能になる。
この第6の構成の最適化装置においては、上記最適化手段が、変数を試算結果に与える影響が小さいものから優先的に選択する変数昇順選択手段を有しているため、精度の良い最適化を行うことができる。
この第7の構成の最適化装置においては、上記変数降順選択手段が、一時記憶手段と、探査手段と、判定手段と、差額算出手段とを有しているため、効率的に最適化を行うことが可能になる。
この第8の構成の最適化装置においては、上記最適化手段としての処理を実行する最適化プログラムの少なくとも一部を、自動的に作成する最適化装置作成手段によって、上記最適化プログラムの少なくとも一部を、自動的に作成することが可能になる。
この第9の構成の最適化装置においては、現実の状態のデータを検出するデータ検出部を有し、該データ検出部によって検出された検出値に基づいて上記最適化プログラムの作成を行うべくなしたことによって、現実の状態における最適化を行うことが可能になる。
この第10の構成の最適化装置を用いた最適化方法においては、効率の良い試算を行うことができるとともに、さらに良い試算結果を得ることが可能となる。
この第11の構成の最適化装置を用いた最適化方法においては、効率的に最適化を行う
ことが可能になる。
また、特に、請求項2に記載の最適化装置によれば、上記試算条件分析処理手段によって、試算を行う試算対象の変化特性を認識し、その認識結果に基づいて適切に初期入力値を設定することが可能になる。
また、特に、請求項4に記載の最適化装置によれば、上記変数降順選択手段が、上記入力値を最適値近傍に接近させる最適値接近手段を有しているため、効率的に最適化を行うことが可能になる。
また、特に、請求項6に記載の最適化装置によれば、上記最適化手段が、変数を試算結果に与える影響が小さいものから優先的に選択する変数昇順選択手段を有しているため、精度の良い最適化を行うことができる。
また、特に、請求項8に記載の最適化装置によれば、上記最適化手段としての処理を実行する最適化プログラムの少なくとも一部を、自動的に作成する最適化装置作成手段によって、上記最適化プログラムの少なくとも一部を、自動的に作成することが可能になる。
また、特に、請求項10に記載の最適化装置を用いた最適化方法によれば、効率の良い試算を行うことができるとともに、さらに良い試算結果を得ることが可能となる。
また、特に、請求項11に記載の最適化装置を用いた最適化方法によれば、効率的に最適化を行うことが可能になる。
本第1実施例の最適化装置Wの構成は、図1に示すように、入力部10と、モニター20と、CPU30と、出力部40と、記憶媒体50とを有している。
上記入力部10は、必要なデータを入力する部材であり、上記モニター20は最適化のための試算状況や、試算結果を表示するものである。
また、上記記憶媒体50は、図1に示すように、試算条件分析処理手段としての試算条件分析処理手段60と、試算命令発生手段としての試算命令手段70とを有している。
また、上記試算命令手段70は、試算結果に与える影響が大きい入力値から順に入力値を変化させていく手段である変数降順選択手段80と、試算結果に与える影響が小さい入力値から順に入力値を変化させていく手段である変数昇順選択手段90とを有している。
また、上記変数昇順選択手段90は、試算結果を一時的に記憶しておく手段である一時記憶手段94と、試算を行う試算対象の変化特性の詳細を探査する手段である探査手段96と、最適値を得ることができたかを判定する手段である判定手段98と、許容値と試算結果との差額を算出する手段である差額算出手段100とを有している。
まず、図2に示すように、受け身的入力値の入力を行う(S10)。例えば、橋梁を設計する際の支間や、エンジンを設計する際の排気量等のデータを入力する。
すると、最適化装置Wは、受け身的入力値における最適化を開始し(S11)、最適化が終了すると、最適化を行った結果と、その際の積極的入力値を表示する(S12)。
一方、操作者による積極的入力値の入力割り込み(S13)が発生した場合、その積極的入力値の要件を満たす最適化を行う。
また、受け身的入力値の再入力を行う場合は、最適化が終了し、最適化を行った結果と、その際の積極的入力値が表示された後に、受け身的入力値の再入力の操作を行う。
さらに、最適化を行った結果と、その際の積極的入力値を印刷する場合は、最適化を行った結果と、その際の積極的入力値が表示された後に、印刷の操作を行う(S14)。
まず、図3に示すように、変化特性の把握が行われる(S20)。つまり、上記受け身的入力値の入力が行われると、入力された上記受け身的入力値は、試算条件分析処理手段60に送られ、変化特性の把握処理が行われる。この変化特性の把握処理は、試算条件分析処理手段60における変化特性把握処理手段62が、図4のような上記受け身的入力値における受け身的入力値と積極的入力値との間における変化特性と、図5のような複数の積極的入力値と試算結果との間における変化特性とを把握し、変化特性中における積極的入力値の値が、最も効率の良くなる試算開始区間を選択する。
次に、試算を開始する際の初期入力値の設定を行う(S21)。つまり、初期入力値設定手段64は、上記変化特性把握処理手段62において設定された試算開始区間である積極的入力値bからcの区間における代表的な積極的入力値hを初期入力値とし、試算計算を行う。
そのため、次に、図3に示すように、複数有る積極的入力値と試算結果の関係の中から試算結果に与える影響が最も大きい積極的入力値において、許容値付近に近づける処理を行う(S22)。つまり、例えば、複数有る積極的入力値と試算結果の関係の中で、図6におけるbからcの区間における平均変化率の平均が最も大きい値であった場合、最適値接近手段82が、図6におけるbからcの区間における平均変化率の平均を点hにおける試算結果の値と許容値との差に掛け、積極的入力値iの値を算出し、算出した積極的入力値iにおける試算結果を算出する。そして、算出した試算結果を差額算出手段100に送り、許容値との差額を算出するとともに、試算結果と、試算結果における積極的入力値をモニター20に表示する。
積極的入力値iにおける試算結果が、許容値を超えた場合、試算結果を許容値内に入れるため、以下のS24、S25の処理を行う。
まず、試算結果が許容値を越えている場合の処理を行う(S24)。つまり、探査手段86が、複数有る積極的入力値と試算結果の関係の中から試算結果に与える影響が最も大きい積極的入力値から順に許容値を下回るよう積極的入力値を変化させ、変化させた積極的入力値において試算を行う。そして、算出した試算結果を差額算出手段100に送り、許容値との差額を算出するとともに、試算結果と、試算結果における積極的入力値をモニター20に表示する。
そして、試算結果が許容値内に入るまで、上記試算結果が許容値を越えている場合の処理(S24)と、上記許容値内に入ったか否かの判定(S25)を繰り返す。
すなわち、試算結果が許容値を超えている状態で、試算結果が許容値を越えている場合の処理(S24)を行うことにより、試算結果が許容値内に入ったため、許容値内に入った際の操作における試算結果が最も良い値といえる。
まず、積極的入力値の一時記憶を行う(S26)。つまり、一時記憶手段84が、一時的に積極的入力値を記憶する。なお、この積極的入力値の一時記憶は、後の処理における操作の簡略化をするために行うものである。
次に、試算結果を許容値に近づける処理を行う(S27)。つまり、探査手段86が、複数有る積極的入力値と試算結果の関係の中から試算結果に与える影響が大きい積極的入力値から順に許容値を越えるよう積極的入力値を変化させ、変化させた積極的入力値において試算を行う。そして、算出した試算結果を差額算出手段100に送り、許容値との差額を算出するとともに、試算結果と、試算結果における積極的入力値をモニター20に表示する。
そして、試算結果が許容値を越えるまで、上記積極的入力値の一時記憶と、上記試算結果を許容値に近づける処理と、上記許容値を越えたか否かの判定を繰り返す。
さらに、上記積極的入力値の一時記憶と、試算結果を許容値に近づける処理と、許容値を越えたか否かの判定を繰り返した結果、試算結果が許容値を越えた場合、積極的入力値の値を一時記憶していた積極的入力値の値に戻す操作を行う。
すなわち、試算結果が許容値内に入った状態で、試算結果を許容値に近づける処理を行うことにより、試算結果が許容値を超えたため、試算結果が許容値を越えた操作の1回前の試算における試算結果が、最も良い値といえる。
上記操作において、複数有る積極的入力値と試算結果の関係の中から試算結果に与える影響が大きい積極的入力値から順に許容値を越えるよう積極的入力値を変化させた場合における最も良い試算結果が得られたことになる。
そのため、次に、試算結果に与える影響が小さい積極的入力値を変化させた場合の処理を行う。
まず、積極的入力値の一時記憶を行う(S30)。つまり、一時記憶手段94が、一時的に積極的入力値を記憶する。なお、この積極的入力値の一時記憶は、後の処理における操作の簡略化をするために行うものである。
次に、さらに試算結果を許容値に近づける処理によって許容値を越えたか否かを判定する。つまり、判定手段98が、上記さらに試算結果を許容値に近づける処理により、試算結果が、許容値より大きい値となったか、あるいは、許容値より小さい値となったかを上記差額より判定する。
そして、試算結果が許容値を越えるまで、上記積極的入力値の一時記憶と、上記さらに試算結果を許容値に近づける処理と、上記許容値を越えたか否かの判定を繰り返す。
なお、許容値が、図8に示すような敷居的許容値の場合、図9に示すような動作を行う。ここで、敷居的許容値とは、図8に示すように、試算結果が許容値を越えていることが必須条件であり、さらに、許容値になるべく近い値となることが望ましい値のことである。
また、許容値が、図10に示すような鴨居値の場合と、許容値が、図11に示すような敷居値の場合、図12に示すような動作を行う。ここで、鴨居値とは、図10に示すように、必須条件として試算結果が下回らなければならない値のことであり、また、図10における希望値とは、上記鴨居値を下回る値であって、さらに、接近をこころみたい値のことである。また、敷居値とは、図11に示すように、必須条件として試算結果が越えなければならない値のことであり、また、図11における希望値とは、上記敷居値を上回る値であって、さらに、接近をこころみたい値のことである。
なお、上記最適化装置Wの動作を示す(図3、図9、図12、図14、図15、図16、図17)における一時記憶の前に(一時記憶の無い場合、各処理の前に)、エンドレスループとなった際のエラー対応のために、ループからの脱出回数に達したか否かの判定を行うようにしてもよい。
また、試算結果に与える影響が大きい入力値から順に入力値を変化させていく手段である変数降順選択手段と、試算結果に与える影響が小さい入力値から順に入力値を変化させていく手段である変数昇順選択手段を有しているため、効率の良い試算を行うことができるとともに、さらに良い試算結果を得ることが可能となる。
本第2実施例の最適化装置作成手段Mの構成は、図18に示すように、入力部10と、モニター20と、CPU30と、出力部40と、記憶媒体110とを有している。入力部10は、必要なデータを入力する部材であり、モニター20は最適化のための試算状況や、試算結果を表示するものである。また、CPU30は、差額算出手段100、図示略の変化特性解析手段122、試算条件分析処理手段60、試算命令手段70、照合手段120を作成し、そして、試算を行う試算対象の変化特性を把握し、把握した結果を元に試算命令の方向性を決定するとともに、試算を行う試算対象の入力値を変化させ、最適値を算出するための命令を行い、さらに、演算を行うものである。また、出力部40は、試算を行った際の応答値のデータを出力するものである。
まず、操作者は、既存の演算プログラム124を有する記憶媒体110に対して、上記最適化装置作成手段を組み込む(S40)。なお、既存の演算プログラム124には、あらかじめ、許容応力度設計法により、道路橋合成桁の設計計算のできるプログラムが入っており、図21に示すようなI型断面を呈した主桁鋼材の任意の点Pに、曲げモーメントが架かっている場合の上縁と下縁に働く応力を算出することができ、さらに、上記道路橋合成桁の設計計算プログラムには、あらかじめ、使用鋼材の許容応力のデータが組み込まれている。
すると、最適化装置作成手段Mの変数名一覧表作成手段により、既存の演算プログラム124において用いられている変数名の一覧表の作成が開始され(S42)、図22に示すように、作成された変数名の一覧表がモニター20に表示される(S43)。
次に、操作者は、モニター20に表示された変数名一覧表を用いて、該当する変数名及び諸条件の設定を行う(S44)。つまり、まず、図22に示すように、作成された変数名一覧表の中から、受け身的入力値に相当する変数名を選択する。具体的には、受け身的入力値に相当する変数名は、SPANであるためSPANを選択する。
つまり、積極的入力値に相当する変数名の一つであるB.L.FLANGE(図21における下フランジの幅)を選択し、次に、設定したB.L.FLANGEの増減幅を10、範囲の上限を500、範囲の下限を200と入力していく。なお、同時に、試算命令手段作成手段により作成されたプログラムが、エンドレスループに陥ってしまった場合の脱出回数の値である脱出回数の設定もこの画面上で行う行う。さらに、積極的入力値に相当する変数名の個数回分上記積極的入力値の設定と、積極的入力値に関する詳細の設定を繰り返す。具体的には、積極的入力値に相当する変数名であるB.U.FLANGE(図21における上フランジの幅)、H.L.FLANGE(図21における下フランジの高さ)、H.U.FLANGE(図21における上フランジの高さ)を選択し、B.U.FLANGEの詳細を増減幅を10、範囲の上限を500、範囲の下限を200、H.L.FLANGE、H.U.FLANGEの詳細を増減幅を1、範囲の上限を22、範囲の下限を8と設定する。
次に、上記積極的入力値に相当する変数名の選択同様、作成された変数名一覧表の中から、許容値に相当する変数名を選択し、さらに、選択した許容値のタイプ、判定方式、判定度合い、有効範囲といった詳細を設定する。つまり、まず、試算結果に相当する変数名STRESS.1.S.Uの許容値に相当する変数名であるS.U、STRESS.9.S.L(下縁側の許容応力度)を選択し、次に、設定したSTRESS.9.S.Lの詳細にあたる許容値のタイプを鴨居的許容値、判定方式を片側、判定度合いを寛容、有効範囲の下限を200と入力していく。さらに、試算結果に相当する変数名STRESS.1.S.Lの許容値に相当する変数名であるSTRESS.C.A.DASH(上縁側の許容応力度)を選択すし、上記許容値の詳細の設定同様、許容値のタイプを鴨居的許容値、判定方式を片側、判定度合いを寛容、有効範囲の下限を200などと入力する。
そこで、許容値の詳細の設定において、必ず満たさなければならない値からある程度の範囲に試算結果があるかを判定するために、有効範囲のを設定を行い、そして、必ず満たさなければならない値のみの片側で判定を行うか、あるいは、必ず満たさなければならない値と、必ず満たさなければならない値からある程度の範囲における値との両方で判定を行うかの判定方式の選択を行う。
次に、上記設定において設定した受け身的入力値に相当する変数名と、積極的入力値に相当する変数名との間で、受け身的入力値に相当する変数名との間に相関の有ると思われる積極的入力値に相当する変数名を設定する。つまり、まず、受け身的入力値に相当する変数名であるSPANを選択する。そして、前記受け身的入力値の変化により影響を受けると思われる変数名には、積極的入力値に相当する変数名であるB.L.FLANGE、B.U.FLANGE、H.L.FLANGE、H.U.FLANGEといった変数名を選択する。
次に、上記演算プログラム124において、繰り返し試算が行われているファイル名の選択を行い、ファイル中の繰り返し試算が行われている領域の設定を行う。
つまり、ここで、繰り返し試算の行われている領域の設定を行うことにより、最適化装置作成手段Mが、繰り返し試算を行っているプログラムのラベル名を認識することが可能となる。
つまり、ここで、試算結果の表示の行われている領域の設定を行うことにより、最適化装置作成手段Mが、試算結果の表示の行われている領域を認識するとともに、試算結果の表示を行っているプログラムのラベル名を認識することが可能となる。
さらに、試算の際の受け身的入力値、積極的入力値、試算結果等のデータの消去回数の設定を行う。つまり、ここで、データの消去回数の設定を行うのは、ある程度の最適化装置が作成された時点で、それまでに蓄積されたデータの法則性が、プログラムに記載されるため、データの保有の必要がなくなった時点でデータを消去するためである。
なお、上記設定において設定した試算結果に相当する変数名において、優先したい試算結果が存在する場合には、優先する変数名の設定を行う。
ここで、上記変化特性解析手段及び差額算出手段の作成について詳しく説明する。まず、上記変化特性解析手段の作成について説明すると、上記諸条件の設定において設定された、積極的入力値に相当する変数名B.L.FLANGEを用いて、B.L.FLANGEの値の増減を解析するプログラムが作成される。そして、積極的入力値に相当する変数名B.L.FLANGEと、試算結果に相当する変数名STRESS.1.S.Lから、変化率=(STRESS.1.S.L(L+1)−STRESS.1.S.L(L))/(B.L.FLANGE(L+1)−B.L.FLANGE(L))の式を有する変化率の解析を行うプログラムが作成され、さらに、上記諸条件の設定において設定した積極的入力値に相当する変数名と、試算結果に相当する変数名との間で、積極的入力値に相当する変数名と相関の有ると思われる試算結果に相当する変数名においても同様に作成が行われる。
次に、差額算出手段の作成について説明すると、まず、差額=許容値−試算結果の式により差額を算出するプログラムが作成される。つまり、具体的には、差額=STRESS.C.A.DASH−STRESS.1.S.Uの式と、差額=STRESS.9.S.L−STRESS.1.S.Lの式を有する差額算出プログラムが作成される。そして、算出された差額の中から最も差額の小さいものを選び出すプログラムの作成が行われる。
すると、上記試算命令手段作成手段116により試算命令手段の作成が行われる(S47)。つまり、上記該当する変数名及び諸条件の設定(S44)において設定された設定が、上記試算命令手段作成手段116に送られ、その該当する変数名及び諸条件の設定におけるデータを基に、図23に示すような試算命令手段70pの作成が行われる。
なお、該積極的入力値に相当する変数名と、該試算結果に相当する変数名との間の関係が複数存在する場合、上記試算をそれぞれにおいて行う。
次に、変化特性の解析を行う(S50)。つまり、最適化装置作成手段Mにおける変化特性解析手段122により、上記試算(S48)において試算の行われた積極的入力値の値と、該積極的入力値の値における試算結果から平均変化率の算出が行われる。また、該積極的入力値に相当する変数名と、該試算結果に相当する変数名との間の関係が複数存在する場合、算出された平均変化率の並べ換えが行われる。
すなわち、具体的には、図25に示すように、B.L.FLANGEを1変化量分変化させた際のσslの値671が算出され、また、B.U.FLANGEを1変化量分変化させた際のσsuの値−671が算出され、さらに、H.L.FLANGEを1変化量分変化させた際のσslの値658が算出され、そして、H.U.FLANGEを1変化量分変化させた際のσsuの値−658が算出される。
さらに、試算結果σslに影響を及ぼしている24の値の算出元となった積極的入力値に相当する変数名であるH.L.FLANGEと、11の値の算出元となった積極的入力値に相当する変数名であるB.L.FLANGEとを降順にH.L.FLANGE、B.L.FLANGEと並び替えを行う。また、試算結果σsuに影響を及ぼしている24の値の算出元となった積極的入力値に相当する変数名であるH.U.FLANGEと、11の値の算出元となった積極的入力値に相当する変数名であるB.U.FLANGEとを降順にH.U.FLANGE、B.U.FLANGEと並び替えを行う。
なお、上記探査手段86、96の作成は、上記該当する変数名及び諸条件の設定(S44)において設定した積極的入力値に相当する変数名と、積極的入力値の増減幅のデータを基に、作成が行われる。また、最適値接近手段82の作成は、上記変化特性の解析(S50)によって解析された平均変化率を基に、作成が行われる。
次に、図20に示すように、上記試算命令手段の作成(S51)により作成された試算命令手段70を用いて、試算ルーチンαの処理が行われる(S52)。つまり、試算結果が許容値を一度も下まわったことがない場合、最適化装置作成手段Mは、試算結果が許容値を満たすまで上記試算命令手段70を用いて試算ルーチンαの処理を行う。
ここで、上記試算ルーチンαの処理について図26を用いて詳しく説明すると、まず、試算回数のカウントを行う(S70)。つまり、最適化装置作成手段Mが、上記該当する変数名及び諸条件の設定(S44)において設定したループからの脱出回数に達した際に、試算計算を中止させるために、試算計算の行われた回数のカウントを行う。
上記設定したループ脱出回数に達したか否かの判定(S71)において、設定したループ脱出回数に達した場合、他の峰の存在の確認のための作業を行うことを表示する(S78)。
そして、他の峰の存在の確認作業が最適化装置作成手段Mによって行われる(S79)。つまり、図27のような変化特性を示し、上記設定において設定したループ脱出回数に達した場合、上記該当する変数名及び諸条件の設定(S44)において設定した積極的入力値の範囲において、試算が行われていない範囲を積極的入力値を変化させ試算を行い、従来の最適化を行う対象の変化特性と異なる変化特性の存在の有無を調査する。
上記他の峰が存在したか否かの判定(S80)において、他の峰が存在しない場合、許容値を満たしていないことを示すフラグを設定(S81)して、試算ルーチンαの処理を終了する。なお、この場合、試算ルーチンαの処理の終了後、終了するか否かの判定(S67)に行き、試算を一時中断し、操作者の入力を待つこととなる。
なお、このようにすることで、現時点における設定条件では、最適化を行うことが不可能であることを操作者に知らせることができる。
一方、上記他の峰が存在したか否かの判定(S80)において、他の峰が存在した場合、試算処理(S72)が、行われることとなる。
次に、積極的入力値及び試算結果の表示が行われる(S73)。つまり、上記試算(S72)において試算を行った際の積極的入力値と、該積極的入力値における試算結果をモニター20上に表示していく。
次に、許容値との差の算出を行う(S74)。つまり、許容値から上記試算(S72)において試算を行った際の試算結果を引き、上記試算(S72)において算出された試算結果と許容値との差額を算出する。
そして、試算回数のカウント(S70)に戻り、所望の要件を満たすまで繰り返される。
上記試算結果を満たしたことを示すフラグを設定(S77)において、試算ルーチンαの処理を終了した場合、次に、試算結果を許容値付近に近づける処理が行われる(S53)。つまり、上記S49からS51の操作において作成された最適化装置の試算命令手段70における最適値接近手段82により、積極的入力値の値が、試算結果を許容値に接近させるように設定され、設定された積極的入力値を用いて、試算が行われる。すなわち、該最適値接近手段82により、試算ルーチンαにおける試算結果と、許容値との差額が算出され、算出された差額を上記変化特性の解析(S50)によって得られた平均変化率の平均の値で割ることにより積極的入力値を変化させる変化量を算出し、さらに、試算ルーチンαの処理を終了した際の積極的入力値に、該積極的入力値を変化させる変化量を足すことによって、設定する積極的入力値の値が算出される。
上記許容値を超えたか否かを判定(S54)において、試算結果が許容値を超えた場合、試算結果を許容値内に入れるための、試算ルーチンαの処理が行われる(S55)。
一方、上記許容値を超えたか否かを判定(S54)において、試算結果が許容値を超えなかった場合、試算結果を許容値に近づけるための、試算ルーチンβの処理が行われる(S56)。
まず、試算回数のカウントを行う(S90)。
次に、設定したループ脱出回数に達したか否かの判定を行う(S91)。
上記設定したループ脱出回数に達したか否かの判定(S91)において、設定したループ脱出回数に達した場合、許容値に近づいていないことを示すフラグを設定(S100)して、試算ルーチンβの処理を終了する。
次に、同一の試算結果媒介変数に影響を与える積極的入力値の中で、試算結果に及ぼす影響が大きい積極的入力値から順に値を換えていく処理を行う(S93)。
次に、試算処理が行われる(S94)。つまり、最適化装置の試算命令手段70が、積極的入力値を設定し、演算プログラム124に対し設定した積極的入力値を送り試算を行う。
次に、許容値との差の算出を行う(S96)。つまり、許容値から上記試算(S94)において試算を行った際の試算結果を引き、上記試算(S94)において算出された試算結果と許容値との差額を算出する。
次に、許容値を超えているか否かの判定を行う(S97)。つまり、上記試算(S94)における試算結果が、許容値を超えているか否かを、上記許容値との差の算出(S96)における差額の算出結果を基に判定する。
一方、上記許容値を超えているか否かの判定(S97)において、試算結果が許容値内にはいった場合、一時記憶していた積極的入力値に戻す処理を行う(S98)。つまり、上記積極的入力値の一時記憶(S92)において、一時的に記憶された積極的入力値の値を積極的入力値の値とする処理を行う。
そして、上記試算ルーチンαおよび上記試算ルーチンβの処理の終了後、試算ルーチンγの処理が行われる(S57)。
ここで、上記試算ルーチンγの処理について図29を用いて詳しく説明する。なお、上記試算ルーチンαおよび試算ルーチンβの処理と重複する部分に関しては詳しい説明を省略する。
次に、設定したループ脱出回数に達したか否かの判定を行う(S111)。
上記設定したループ脱出回数に達したか否かの判定(S111)において、設定したループ脱出回数に達した場合、試算ルーチンγの処理を終了する。
一方、上記設定したループ脱出回数に達したか否かの判定(S111)において、設定したループ脱出回数に達していない場合、積極的入力値の一時記憶が行われる(S112)。つまり、上記S49からS51の操作において作成された最適化装置の試算命令手段70における一時記憶手段94により、試算を行う際の積極的入力値の値が一時的に記憶される。
次に、試算処理が行われる(S114)。つまり、最適化装置の試算命令手段70が、積極的入力値を設定し、演算プログラム124に対し設定した積極的入力値を送り試算を行う。
次に、積極的入力値及び試算結果の表示が行われる(S115)。つまり、上記試算(S94)において試算を行った際の積極的入力値と、該積極的入力値における試算結果をモニター20上に表示していく。
次に、許容値を超えているか否かの判定を行う(S117)。つまり、上記試算(S114)における試算結果が、許容値を超えているか否かを、上記許容値との差の算出(S116)における差額の算出結果を基に判定する。
上記許容値を超えているか否かの判定(S117)において、試算結果が許容値を超えている場合、試算回数のカウント(S110)に戻り、所望の要件を満たすまで繰り返される。
なお、上記S48の処理と、S52からS57の処理が行われている際には、図30に示すような試算の経過が、試算結果が算出されると同時に、モニター20に順次表示されていく。また、上記試算ルーチンγの処理が終了した際には、図31に示すような試算結果の一覧表と、該試算結果の一覧表を算出した際の積極的入力値が表示される。
なお、本実施例は、鴨居的許容値の場合を例にあげ説明を行ったが、許容値が、敷居的許容値の場合S52からS57における大まかな流れは図33のようになる。
また、許容値が、敷居値の場合S52からS57における大まかな流れは図35のようになる。
次に、上記S52からS57の試算処理において得られた、積極的入力値と試算結果との間の変化特性の解析を行う(S58)。つまり、具体的には、まず、変化特性解析手段122において、最適化の対象に関する極値および変極点の算出が行われる。そして、試算を行った各積極的入力値の間の平均変化率の算出が行われるとともに、該極値および変極点の算出において算出された極値および変極点を一つの区間とする一区間において、一区間における該平均変化率を平均した値である平均変化率の平均の算出が行われる。さらに、上記極値および変極点のデータと、上記平均変化率の平均のデータが、試算命令手段作成手段116と、試算条件分析処理手段作成手段114に送られる。
なお、上記変化特性の解析(S58)においては、極値および変極点と、平均変化率の平均を算出し、変化特性の解析を行っているが、最小二乗法および、ニュートン法などの方法により変化特定の解析を行ってもよい。
ここで、上記試算命令手段の作成(S59)について具体的に説明すると、まず、上記該当する変数名及び諸条件の設定(S44)において、設定した積極的入力値に相当する変数名のデータと、試算結果に相当する変数名と、上記平均変化率の平均のデータを用いて、変数降順選択手段80tにおける最適値接近手段82tの作成が行われ、また、上記積極的入力値に相当する変数名のデータを用いて、変数降順選択手段80tにおける一時記憶手段84tおよび判定手段88tの作成が行われ、さらに、上記積極的入力値に相当する変数名のデータと、上記平均変化率の平均のデータを用いて、変数降順選択手段80tにおける探査手段86tの作成が行われる。
さらに、最適化装置作成手段Mにおける試算条件分析処理手段作成手段114により、該変化特性解析手段122において算出した該極値および変極点のデータと、該平均変化率の平均のデータを基に、試算条件分析処理手段60における変化特性把握処理手段62の作成が行われる。
そして、照合手段120によって、上記照合作業(S60)における結果が、一致していたか否かの判定がおこなわれる(S61)。
判定の結果が、一致していない場合、試算命令手段の更新(S62)が行われ、また、判定の結果が、一致している場合、試算命令手段の更新は行われない。
ここで、上記試算条件分析処理手段の作成(S63)について具体的に説明すると、まず、上記S52からS57の処理で、最適解を得ることができた積極的入力値の値を基に、初期入力値設定手段64tの設定を行う。次に、試算条件分析処理手段作成手段114が、該変化特性解析手段122において算出した該極値および変極点のデータと、該平均変化率の平均のデータを基に、試算条件分析処理手段60における変化特性把握処理手段62tの設定を行う。なお、上記試算条件分析処理手段60における変化特性把握処理手段62tの設定は、変化特性の把握の必要性のある場合に設定が行われる。つまり、具体的には、図36に示すような、従来までの最適化を行う対象の変化特性と異なる変化特性を示す試算結果が算出された場合に、試算条件分析処理手段60tの設定が行われる。
そして、照合手段120によって、上記照合作業(S64)における結果が、一致していたか否かの判定がおこなわれる(S65)。
判定の結果が、一致していない場合、試算条件分析処理手段の更新(S66)が行われ、また、判定の結果が、一致している場合、試算条件分析処理手段の更新は行われない。
なお、上記S52からS57の処理において許容値を満たす試算結果を得ることができているため、上記試算命令手段の更新(S62)において図32のようであったS52からS57の大まかな流れは、図3のような大まかな流れに更新されることとなり、同時に、代表的な積極的入力値も記憶されることとなる。
また、許容値が、鴨居値の場合と、敷居値の場合においては、図34、図35のような大まかな流れは図12のような大まかな流れに更新されることとなる。 そして、上記一致していたか否かの判定(S65)と、試算条件分析処理手段の更新(S66)が終了すると、終了するか否かの判定(S67)に行き、試算が一時中断され、操作者による入力を待つこととなる。
なお、上記試算ルーチンαの処理における上記他の峰が存在したか否かの判定(S80)において、他の峰が存在しない場合、終了するか否かの判定(S67)の処理を行い、終了しない場合、再度S52からの処理を行う。また、上記終了するか否かの判定(S67)において終了する場合、一連の最適化装置作成手段の処理を終了する。なお、上記試算において操作者が積極的入力値の入力を行いたい場合においては、積極的入力値の入力(S68)の割り込みの操作を行う。
さらに、作成された試算命令手段70を用いて試算を行えるようにするために、最適化装置作成手段Mにおける試算条件分析処理手段作成手段114が、該変化特性解析手段122において算出した該極値および変極点のデータと、該平均変化率の平均のデータを基に、試算条件分析処理手段60における変化特性把握処理手段62の作成を行い、さらに、従来有していた試算条件分析処理手段60における初期入力値設定手段の作成を行い、さらに、異なる変化特性を示した試算結果において初期入力値設定手段の作成を行う。なお、異なる変化特性を示した際の試算結果が、許容値内に入っていない場合、異なる変化特性を示した際の初期入力値設定手段の作成は行われない。
また、上記最適化装置作成手段Mの説明においては、既存の演算プログラムを有する記憶媒体を用い試算による応答を得るようにしたが、上記既存の演算プログラムを有する記憶媒体の代わりに、センサーを用いて試行の際の応答を得るようにしてもよい。
また、上記実施例に記載した符号において、数字の末尾にpが付記してある符号は、初期段階における変化特性を調査するための調査用のプログラムであることを示しており、数字の末尾にtが付記してある符号は、仮に設定されるプログラムの候補であることを示しており、数字の末尾にrが付記してある符号は、更新作業によって書き換えられたプログラムであることを示している。また、数字が同一のものは、同様の作業目的のものである。なお、上記数字の末尾にp、t、rが付記してある符号においては、図示略で記載せれているものがある。
以上のように、上記最適化装置作成手段によれば、変化特性解析手段を有するため、最適化を行う対象の変化特性がわからない場合においても最適化が可能となる。
さらに、変化特性解析手段と、試算命令手段作成手段を有しているため、試算対象の変化特性をプログラム中にフィードバックすることが可能となる。また、変化特性解析手段と、試算命令手段作成手段を有していることから、プログラムの自動生成の際に、参考プログラムを必要としなくてすむため、自主的なプログラムの自動生成が可能となる。さらに、変化特性解析手段と、試算命令手段作成手段を有していることから、経験則データがプログラム中に記載されるため、人間の経験則データの入力が必要なくなる。
M 最適化装置作成手段
60 試算条件分析処理手段
62 変化特性把握処理手段
64 初期入力値設定手段
70 試算命令手段
80 変数降順選択手段
82 最適値接近手段
84、94 一時記憶手段
86、96 探査手段
88、98 判定手段
90 変数昇順選択手段
100 差額算出手段
111 変数名一覧表作成手段
112 変化特性解析手段作成手段
114 試算条件分析処理手段作成手段
116 試算命令手段作成手段
118 差額算出手段作成手段
120 照合手段
Claims (11)
- 試算を行って関数の最適解を算出する最適化装置であって、 試算対象の変化特性に基づいて、初期入力値の設定を行う試算条件分析処理手段と、
入力値を順次変化させて試算を行うことによって最適解を算出する最適化手段と、
を有することを特徴とする最適化装置。 - 上記試算条件分析処理手段が、変化特性を認識する変化特性認識手段と、
初期入力値を設定する初期入力値設定手段と、
を有することを特徴とする上記請求項1に記載の最適化装置。 - 上記最適化手段が、変数を試算結果に与える影響が大きいものから優先的に選択する変数降順選択手段を有することを特徴とする上記請求項1又は2に記載の最適化装置。
- 上記変数降順選択手段が、上記入力値を最適値近傍に接近させる最適値接近手段を有することを特徴とする上記請求項3に記載の最適化装置。
- 上記変数降順選択手段が、一時記憶手段と、探査手段と、判定手段と、差額算出手段とを有することを特徴とする上記請求項3又は4に記載の最適化装置。
- 上記最適化手段が、変数を試算結果に与える影響が小さいものから優先的に選択する変数昇順選択手段を有することを特徴とする上記請求項1又は2又は3又は4に記載の最適化装置。
- 上記変数昇順選択手段が、一時記憶手段と、探査手段と、判定手段と、差額算出手段とを有することを特徴とする上記請求項6に記載の最適化装置。
- 上記最適化装置としての処理を行う最適化プログラムの少なくとも一部を、自動的に作成する最適化装置作成手段を有することを特徴とする上記請求項1又は2又は3又は4又は5又は6又は7に記載の最適化装置。
- 現実の状態のデータを検出するデータ検出部を有し、該データ検出部によって検出された検出値に基づいて上記最適化プログラムの作成を行うべくなしたことを特徴とする上記請求項8に記載の最適化装置。
- 上記請求項1又は2又は3又は4又は5又は6又は7に記載の最適化装置を用いて、上記変数降順選択手段が最適化を行い、さらに、上記変数昇順選択手段が最適化を行うことを特徴とする最適化装置を用いた最適化方法。
- 調査用の試算命令手段を作成し、
作成した試算命令手段を用いて試算をし、差額を算出し、変化特性を解析し、試算命令手段を作成し、
該試算命令手段を用いて試算をし、差額を算出し、変化特性を解析し、変化特性に変化があるかを判定し、
変化がある場合には、再作成し、
上記試算命令手段を用いて試算するのを繰り返すことを特徴とする請求項8に記載の最適化装置を用いた最適化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003374499A JP2004118860A (ja) | 2003-11-04 | 2003-11-04 | 最適化装置及び最適化装置を用いた最適化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003374499A JP2004118860A (ja) | 2003-11-04 | 2003-11-04 | 最適化装置及び最適化装置を用いた最適化方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36853398A Division JP2000172672A (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | 最適化装置及び最適化装置を用いた最適化方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004118860A true JP2004118860A (ja) | 2004-04-15 |
Family
ID=32290990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003374499A Pending JP2004118860A (ja) | 2003-11-04 | 2003-11-04 | 最適化装置及び最適化装置を用いた最適化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004118860A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007141846A1 (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-13 | Fujitsu Limited | 分散補償制御装置および分散制御量探索方法 |
-
2003
- 2003-11-04 JP JP2003374499A patent/JP2004118860A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007141846A1 (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-13 | Fujitsu Limited | 分散補償制御装置および分散制御量探索方法 |
US7729619B2 (en) | 2006-06-06 | 2010-06-01 | Fujitsu Limited | Dispersion compensation controlling apparatus and method for searching for amount of dispersion control |
JP4893739B2 (ja) * | 2006-06-06 | 2012-03-07 | 富士通株式会社 | 分散補償制御装置および分散制御量探索方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Grossmann et al. | GAMS/DICOPT: A discrete continuous optimization package | |
JP6492239B2 (ja) | テキスト入力のためのシステム及び方法 | |
Nguyen et al. | Automatic programming via iterated local search for dynamic job shop scheduling | |
US20060184460A1 (en) | Automated learning system | |
JP5169831B2 (ja) | 能動学習システム、方法およびプログラム | |
JP3762840B2 (ja) | 類似事例に基づく予測を行う予測装置および方法 | |
JP2007264908A (ja) | 業務分析システム | |
Stout | Optimal algorithms for unimodal regression | |
JP2004118860A (ja) | 最適化装置及び最適化装置を用いた最適化方法 | |
JP5187635B2 (ja) | 能動学習システム、能動学習方法、及び能動学習用プログラム | |
Lefebvre | An Optimized Parsing Algorithm Well Suited to RNA Folding. | |
JP2002202984A (ja) | ルールベースモデルに基づくテキスト情報自動分類装置 | |
Drechsler et al. | Multi-objective optimization in evolutionary algorithms using satisfiability classes | |
Montgomery et al. | Solution representation for job shop scheduling problems in ant colony optimisation | |
JP2000172672A (ja) | 最適化装置及び最適化装置を用いた最適化方法 | |
JP2015014856A (ja) | ソフトウェア開発プロジェクトの評価方法及びシステム | |
Rokach et al. | Mining manufacturing databases to discover the effect of operation sequence on the product quality | |
US20090030861A1 (en) | Probabilistic Prediction Based Artificial Intelligence Planning System | |
JP4230890B2 (ja) | モデル同定装置,モデル同定プログラム及びモデル同定装置の動作方法 | |
JP4798069B2 (ja) | 時系列データの出力予測装置および空燃比制御装置 | |
Roddis et al. | CRACK: qualitative reasoning about fatigue and fracture in steel bridges | |
CN112988992A (zh) | 一种信息交互方法、装置及电子设备 | |
JP2002268879A (ja) | プログラム設計支援装置、プログラム設計支援方法及びプログラム設計支援方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。 | |
JP2007265289A (ja) | チェックリスト管理装置、管理方法およびそのプログラム | |
JP4202339B2 (ja) | 類似事例に基づく予測を行う予測装置および方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051202 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070718 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070724 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070925 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071009 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080422 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20080514 |