2015工学部研究紹介｜信州大学

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研究から広がる未来卒業後の未来像電気電⼦⼯学科進化計算による大規模・多数目的最適化問題解法のイメージ＝複雑化したシステムの管理・運用における最適オプションを導き出すメキシコ最高峰の大学院大学CINVESTAVと信州大学間の国際交流協定締結（左からCINVESTAVパラシオ学長、コエロ教授、田中教授）田中研究室Evolutionarycomputationisusedtofindoptimalsolutionstomulti-objective,largescale,complexoptimizationproblemsEvolutionarycomputationsimulatesevolutionanditisappliedtosolveavarietyofdesigninnovationandsustainabilityproblems電気電⼦⼯学科エルナン研究室研究から広がる未来卒業後の未来像田中研究室では、生物の遺伝と進化の過程を模倣して構築された『進化計算』を用いた『多目的最適化』とその応用技術の研究開発に力を入れています。『多目的最適化』は、品質とコストのように相反する複数の目的関数を考慮しなければならず、産業応用や意思決定における重要課題です。多数の目的関数と設計変数を含む複雑な最適化問題を、効果的かつ効率良く解法する新しい『多目的進化アルゴリズム』を開発すると共に、研究所や企業との共同研究により、『多目的最適化』が求められる様々な実世界応用の研究を進めています。『多目的進化アルゴリズム』では、集団に属する多数の個体を複数の目的関数を用いて評価し、優れた個体を親として選び、その遺伝子情報を交配・変異して子を作り、集団全体を進化させる操作の反復によって、POSと呼ばれる妥協解集合（多数の選択肢）を一度に求めることができます。新しいエネルギーシステムとして注目されるスマートグリッド、クラウドコンピューティングや、ものづくりにおける設計変数（複雑な形状を表現するパラメータ）導出など様々な応用が期待されています。研究室の卒業生・修了生は、電気、電力、通信、情報処理、機械、電子デバイス、医療システムなどの幅広い分野のメーカーに就職し、主にエンジニアとして研究開発に携わり、活躍しています。内外の大学で教員として教育研究に携わっている人材もいます。田中清教授1995年から信州大学工学部で勤務。工学部副学部長(国際交流、広報担当)企業との共同研究による産学連携と共に、国際交流にも力を入れ、研究室では多数の留学生を受け入れ、国際色豊かな教育研究を行っている。Smartpowergrids,intelligentmobilityandtransportationsystems,andintelligentwatergridsarethreekeysystemstowhichevolutionarycomputationcanbeusedtooptimizetheirdesignandimprovetheirsustainabilitytomeettheneedsofthefuture.Additionally,designinnovationinkeyindustries,suchasautomobileandspaceexploration,areareasinwhichevolutionarycomputationwillplayanimportantrole.IntheLaboratorywelearnaboutreal-worldproblem-solvingandoptimizationbycomputationalmeans.Thisrequiresaclearunderstandingoftheproblem,itsmodeling,andthecreationofaprogramtosolveit.Thereisalsoopportunitiestocollaborateinjointresearchwithindustry.Theseactivitiescomplementstheeducationreceivedintheundergraduatecurseandbroadenstheskillsofengineers.AGUIRREHERNAN准教授アギレ・エルナンEcuadorianEngineer.PhDfromShinshuUniversityin2003.Collaboratesactivelywithin-dustry,promotesinternationalexchange,andconductsjointresearchwithnationalandinternationalinstitutions.『進化計算』による『多⽬的最適化』と実世界応⽤の研究Evolutionarycomputationusescomputationalmodelsofnaturalevolutiontosolvecomplexproblemsinscienceandengineering.Thecreationofsustainablesystemstomeetourneedswithoutcompromisingfuturegenerationsisasocialchallenge.Itdemandsthedevelopmentofnewtechnologiesandtheredesignofourinfrastructure,balancingenvironmental,economic,andsocietalneeds.Sustainabilityproblemsareintrinsicallycomplex,dynamic,large-scale,spanseveraldisciplines,andrequiremultidisciplinaryeffortsandmethodstosolvethem.Weusethepowerofevolutionarycomputationfordesigninnovationandoptimizationofsolutionstocomplexsustainabilityproblems.進化計算・多⽬的最適化・最適化の応⽤27

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