JP2019153011A - Knee point selection program, knee point selection method, and knee point selection apparatus - Google Patents

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Abstract

To select robust knee points from samples including noise.SOLUTION: A knee point selection apparatus 100 receives a plurality of non-inferior solutions as for an optimization problem using a plurality of objective functions. The knee point selection apparatus 100 repeatedly performs a process of assigning height information based on a specific direction set on a multidimensional space having a plurality of objective functions as coordinate axes for each of a plurality of non-inferior solutions while changing weights assigned to the non-inferior solutions, thereby calculating the number of times at which the height information is minimized for each non-inferior solution. The knee point selection apparatus 100 selects a non-inferior solution corresponding to a knee point based on the calculated number of times.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、ニーポイント選択プログラム等に関する。   The present invention relates to a knee point selection program and the like.

多目的最適化問題では、各目的関数がトレードオフの関係にあり、最適解は一つに決まらないため、各目的関数の非劣解集合を求める。非劣解集合は、優劣のつけられない非劣解の集合のことで、目的関数値のいずれかを改善しようとした場合に、他の目的関数値が改悪されるような状態と言える。非劣解集合が形成する面は、パレートフロントと呼ばれる。   In the multi-objective optimization problem, each objective function is in a trade-off relationship, and the optimal solution cannot be determined as one, so a non-inferior solution set of each objective function is obtained. A non-inferior solution set is a non-inferior solution set to which superiority or inferiority cannot be assigned, and can be said to be a state in which other objective function values are corrupted when one of the objective function values is improved. The surface formed by the non-inferior solution set is called a Pareto front.

図17は、パレートフロントの一例を示す図である。図17において、横軸は目的関数fの目的関数値に対応する軸であり、左側に向かうほど、目的関数fに関する目的関数値がより良いものとなる。縦軸は目的関数fの目的関数値に対応する軸であり、下側に向かうほど、目的関数fに関する目的関数値がより良いものとなる。 FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a Pareto front. 17, the horizontal axis is an axis corresponding to the objective function value of the objective function f 1, increases toward the left, becomes the objective function values for the objective function f 1 is better. The vertical axis is an axis corresponding to the objective function value of the objective function f 2, increases toward the lower side, becomes the objective function values for the objective function f 2 is better.

意志決定者は、パレートフロントに含まれる非劣集合の中から最終的な非劣解を一つ選ぶこととなる。好ましい非劣解は、トレードオフ比のバランスがよいニーポイントPとなる。なお、ニーポイントPの周辺では、目的関数fを少し改善すると目的関数fが大きく改悪され、目的関数fを改善すると目的関数fが大きく改悪されるという特徴がある。 The decision maker selects one final non-inferior solution from the non-inferior sets included in the Pareto front. A preferable non-inferior solution is a knee point P with a well-balanced trade-off ratio. In the vicinity of the knee point P, there is a characteristic that if the objective function f 1 is slightly improved, the objective function f 2 is greatly degraded, and if the objective function f 2 is improved, the objective function f 1 is largely degraded.

例えば、パレートフロントのニーポイントを検出する従来技術として、法線境界交差法を用いるものがある。この従来技術では、パレートフロントの端点A,Bを結んだ境界線Cから優越法線方向に最も遠い点をニーポイントとして検出する。図17に示す例では、Pがニーポイントとして検出される。   For example, as a conventional technique for detecting a Pareto front knee point, there is a technique using a normal boundary crossing method. In this prior art, the point farthest in the dominant normal direction from the boundary line C connecting the end points A and B of the Pareto front is detected as a knee point. In the example shown in FIG. 17, P is detected as a knee point.

I. Das. On characterizing the “knee” of the Pareto curve based on normal-boundary intersection. Structural Optimization, 18(2):107-115, 1999.I. Das. On characterizing the “knee” of the Pareto curve based on normal-boundary intersection. Structural Optimization, 18 (2): 107-115, 1999.

しかしながら、上述した従来技術では、ノイズが含まれるサンプルから、ロバストなニーポイントを選択することができないという問題がある。   However, the above-described conventional technique has a problem that a robust knee point cannot be selected from a sample including noise.

1つの側面では、本発明は、ノイズが含まれるサンプルから、ロバストなニーポイントを選択することができるニーポイント選択プログラム、ニーポイント選択方法およびニーポイント選択装置を提供することを目的とする。   In one aspect, an object of the present invention is to provide a knee point selection program, a knee point selection method, and a knee point selection device capable of selecting a robust knee point from a sample including noise.

第1の案では、コンピュータに次の処理を実行させる。コンピュータは、複数の目的関数を用いた最適化問題についての複数の非劣解の入力を受け付ける。コンピュータは、複数の非劣解それぞれについて、複数の目的関数を座標軸とする多次元空間上に設定される特定の方向に基づく高さ情報を付与する処理を非劣解に対する重みを変えつつ繰り返し実行することで、非劣解毎に高さ情報が極小となる回数を算出する。コンピュータは、算出した回数を基にして、ニーポイントとなる非劣解を選択する。   In the first plan, the computer executes the following processing. The computer receives a plurality of non-inferior solution inputs for an optimization problem using a plurality of objective functions. The computer repeatedly executes a process for assigning height information based on a specific direction set in a multidimensional space having a plurality of objective functions as coordinate axes for each of the non-inferior solutions while changing the weight for the non-inferior solution. By doing so, the number of times the height information is minimized for each non-inferior solution is calculated. The computer selects a non-inferior solution that becomes a knee point based on the calculated number of times.

ノイズが含まれるサンプルから、ロバストなニーポイントを選択することができる。   Robust knee points can be selected from samples containing noise.

図1は、非劣解集合情報のデータ構造の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a data structure of non-inferiority set information. 図2は、正規化処理を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the normalization process. 図3は、無向グラフ情報のデータ構造の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a data structure of undirected graph information. 図4は、有向グラフ情報のデータ構造の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a data structure of the directed graph information. 図5は、情報処理装置がニーポイントを検出する処理を説明するための図(1)である。FIG. 5 is a diagram (1) for explaining a process of detecting a knee point by the information processing apparatus. 図6は、情報処理装置がニーポイントを検出する処理を説明するための図(2)である。FIG. 6 is a diagram (2) for explaining a process of detecting a knee point by the information processing apparatus. 図7は、参考技術の問題点を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a problem of the reference technique. 図8は、本実施例に係るニーポイント選択装置の処理を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining processing of the knee point selection device according to the present embodiment. 図9は、本実施例に係るニーポイント選択装置の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 9 is a functional block diagram illustrating the configuration of the knee point selection device according to the present embodiment. 図10は、本実施例に係る非劣解集合情報のデータ構造の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the data structure of the non-inferiority set information according to the present embodiment. 図11は、本実施例に係る重み集合情報のデータ構造の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the data structure of the weight set information according to the present embodiment. 図12は、本実施例に係る極小回数テーブルのデータ構造の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a data structure of the minimum frequency table according to the present embodiment. 図13は、極小回数テーブルの更新処理の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of update processing of the local minimum number table. 図14は、本実施例に係る選択部の処理を説明するための図である。FIG. 14 is a diagram for explaining the processing of the selection unit according to the present embodiment. 図15は、本実施例に係るニーポイント選択装置の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart illustrating the processing procedure of the knee point selection device according to the present embodiment. 図16は、ニーポイント選択装置と同様の機能を実現するコンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a computer that realizes the same function as the knee point selection device. 図17は、パレートフロントの一例を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a Pareto front.

以下に、本願の開示するニーポイント選択プログラム、ニーポイント選択方法およびニーポイント選択装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of a knee point selection program, a knee point selection method, and a knee point selection device disclosed in the present application will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

本発明の実施例を説明する前に、発明者が考案した参考技術の説明を行う。この参考技術は、従来技術ではない。参考技術に係る情報処理装置は、非劣解集合情報を受け付けると、非劣解集合情報を正規化する処理を行う。   Before describing the embodiments of the present invention, reference techniques devised by the inventor will be described. This reference technique is not a prior art. When receiving the non-inferiority set information, the information processing apparatus according to the reference technique performs processing to normalize the non-inferiority set information.

ここで、非劣解集合情報は、多目的最適化問題における、複数の目的関数に対する非劣解の情報である。   Here, the non-inferior solution set information is non-inferior solution information for a plurality of objective functions in the multi-objective optimization problem.

図1は、非劣解集合情報のデータ構造の一例を示す図である。たとえば、N個の目的関数に対する非劣解は、図1に示すように、N次元空間上の解として示され、非劣解集合情報20は、非劣解IDと、f、f、fとを対応付ける。非劣解IDは、非劣解を一意に識別する情報である。f、f、fは、各目的関数f、f、fに対応する目的関数値である。例えば、非劣解ID「1」に対応する非劣解は、「f=1.4、f=−2.4、f=7.7」となる。図1に示す例では、f〜fを示すが、非劣解集合情報は、他の目的関数値を含んでいてもよい。 FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a data structure of non-inferiority set information. For example, as shown in FIG. 1, non-inferior solutions for N objective functions are shown as solutions on an N-dimensional space, and the non-inferior solution set information 20 includes a non-inferior solution ID, f 1 , f 2 , It associates the f 3. The non-inferior solution ID is information that uniquely identifies the non-inferior solution. f 1 , f 2 , and f 3 are objective function values corresponding to the respective objective functions f 1 , f 2 , and f 3 . For example, the non-inferior solution corresponding to the non-inferior solution ID “1” is “f 1 = 1.4, f 2 = −2.4, f 3 = 7.7”. In the example shown in FIG. 1, f 1 to f 3 are shown, but the non-inferior solution set information may include other objective function values.

参考技術に係る情報処理装置が、非劣解集合情報を正規化する処理について説明する。図2は、正規化処理を説明するための図である。情報処理装置は、非劣解集合情報20を読み出し、各列の値から、最大値と最小値を検索する。例えば、fの列において、最大値は「4.4」、最小値は「1.4」となる。fの列において、最大値は「2.6」、最小値は「−2.4」となる。fの列において、最大値は「12.6」、最小値は「5.6」となる。 A process in which the information processing apparatus according to the reference technology normalizes the non-inferiority set information will be described. FIG. 2 is a diagram for explaining the normalization process. The information processing apparatus reads the non-inferiority set information 20 and searches for the maximum value and the minimum value from the values in each column. For example, in the column f 1 , the maximum value is “4.4” and the minimum value is “1.4”. In the column f 2 , the maximum value is “2.6” and the minimum value is “−2.4”. In the column f 3 , the maximum value is “12.6” and the minimum value is “5.6”.

情報処理装置は、非劣解集合情報20の各列の値から最小値を引き、(最大値−最小値)で割る処理をそれぞれ実行することで、各目的関数値を更新し、中間データ20aを生成する。   The information processing apparatus updates each objective function value by subtracting the minimum value from the value of each column of the non-inferiority set information 20 and dividing the result by (maximum value−minimum value), thereby intermediate data 20a. Is generated.

例えば、非劣解集合情報20の非劣解ID「1」の目的関数値f「1.4」を更新する場合について説明すると、(1.4−1.4)/(4.4−1.4)=0となる。このため、中間データ20aの非劣解ID「1」の目的関数fは「0」となる。非劣解集合情報20の非劣解ID「2」の目的関数f「2.6」を更新する場合について説明すると、(2.6−1.4)/(4.4−1.4)=0.4となる。このため、中間データ20aの非劣解ID「2」の目的関数f1は「0.4」となる。情報処理装置は、他の目的関数値も同様にして更新する。 For example, a case where the objective function value f 1 “1.4” of the non-inferior solution ID “1” of the non-inferior solution set information 20 is updated will be described. (1.4-1.4) / (4.4- 1.4) = 0. For this reason, the objective function f 1 of the non-inferiority ID “1” of the intermediate data 20a is “0”. The case of updating the objective function f 1 “2.6” of the non-inferior solution ID “2” of the non-inferior solution set information 20 will be described. (2.6-1.4) / (4.4-1.4 ) = 0.4. For this reason, the objective function f1 of the non-inferiority ID “2” of the intermediate data 20a is “0.4”. The information processing apparatus updates other objective function values in the same manner.

情報処理装置は、中間データ20aの値に、目的関数の種別に応じた重みを乗算することで、各値を更新し、正規化情報20bを生成する。例えば、情報処理装置は、目的関数fの目的関数値にwを乗算し、目的関数fの目的関数値にwを乗算し、目的関数fの目的関数値にwを乗算する。重みw、w、wは予め設定されており、たとえば、w=「1」、w=「2」、w=「3」とする。 The information processing apparatus multiplies the value of the intermediate data 20a by a weight corresponding to the type of the objective function, thereby updating each value and generating normalized information 20b. For example, the information processing apparatus multiplies the objective function value of the objective function f 1 by w 1 , multiplies the objective function value of the objective function f 2 by w 2, and multiplies the objective function value of the objective function f 3 by w 3 . To do. The weights w 1 , w 2 , and w 3 are set in advance. For example, w 1 = “1”, w 2 = “2”, and w 3 = “3”.

情報処理装置は、多次元空間上に配置された非劣解に対して、多次元空間上の非優越方向に位置する非劣解ほど値が大きくなる「高さ情報」を付与し、高さ情報を付与した各非劣解から、極小点となる非劣解をニーポイントとして検出する。   The information processing device gives “height information” to the non-inferior solution placed in the multi-dimensional space, and the value becomes larger as the non-inferior solution located in the non-dominant direction in the multi-dimensional space. From each non-inferior solution to which information is assigned, a non-inferior solution that is a minimum point is detected as a knee point.

たとえば、情報処理装置は、各非劣解IDに対する高さ情報を、高さ関数hを基にして算出する。高さ関数hは、式(1)により示される。式(1)により算出される、非劣解IDに付与される高さ情報は、正規化情報20bの行方向の和に対応する。 For example, the information processing apparatus, height information for each non-dominated solution ID, and calculated based on the height function h w. The height function h w is expressed by the equation (1). The height information given to the non-inferiority ID calculated by the equation (1) corresponds to the sum in the row direction of the normalized information 20b.

Figure 2019153011
Figure 2019153011

情報処理装置は、距離(ユーグリッド距離)の近い非劣解を同一のクラスタに分類するクラスタリングを、同一の高さ情報に属する非劣解毎に実行する。たとえば、情報処理装置は、Mapperによるクラスタリングを実行することで、各非劣解をクラスタに分類する。たとえば、情報処理装置は、Mapperによるクラスタリングとして「G.Singh, F.Memoli, and G.Carlsson. Topological Methods for the Analysis of High Dimensional Data Sets and 3D Object Recognition. In Proceedings of the Symposium on Point Based Graphics,Prague,Czech Republic,2007.」に記載された技術を用いる。   The information processing apparatus performs clustering for classifying non-inferior solutions with a short distance (Eugrid distance) into the same cluster for each non-inferior solution belonging to the same height information. For example, the information processing apparatus classifies each non-inferior solution into clusters by executing clustering using Mapper. For example, the information processing apparatus uses the clustering by Mapper as `` G. Singh, F. Memoli, and G. Carlsson.Topological Methods for the Analysis of High Dimensional Data Sets and 3D Object Recognition.In Proceedings of the Symposium on Point Based Graphics, The technology described in “Prague, Czech Republic, 2007” is used.

情報処理装置は、Mapperによるクラスタリングの結果を基にして、無向グラフ情報を生成する。無向グラフ情報は、Mapperに基づいてクラスタリングされたクラスタを、オーバーラップするクラスタ同士、辺で接続した情報である。ここで、2つのクラスタがオーバーラップするとは、非劣解集合の中に、2つのクラスタの両方に属する非劣解があることをいう。   The information processing apparatus generates undirected graph information based on the result of clustering by Mapper. Undirected graph information is information in which clusters clustered based on Mapper are connected by overlapping clusters and edges. Here, that two clusters overlap means that there is a non-inferior solution that belongs to both of the two clusters in the non-inferior solution set.

図3は、無向グラフ情報のデータ構造の一例を示す図である。図3に示す例では、無向グラフ情報25aは、各クラスタに高さ情報が付与され、オーバーラップするクラスタ同士が、辺で接続されている。各クラスタの高さ情報は、Mapperに基づいてクラスタリングされる非劣解それぞれの高さ情報に基づき付与される。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a data structure of undirected graph information. In the example shown in FIG. 3, in the undirected graph information 25a, height information is given to each cluster, and overlapping clusters are connected by edges. The height information of each cluster is given based on the height information of each non-inferior solution clustered based on Mapper.

すなわち、多次元空間上に配置された非劣解に対しては、多次元空間上の非優越方向に位置する非劣解ほど値の大きくなる高さ情報が付与され、各クラスタc1〜c7には、クラスタを構成する非劣解の高さ情報に基づき、高さ情報が付与される。例えば、多次元空間上に存在するクラスタについて、非優越方向に位置するクラスタほど、高さ情報の値が大きくなる。図3に示す例では、クラスタc1,c2,c3,c4,c5,c6,c7には、高さ情報1,3,2,1,2,3,2が付与されている。   That is, for non-inferior solutions arranged in a multi-dimensional space, height information whose value increases as the non-inferior solution located in the non-dominant direction in the multi-dimensional space is given, and each cluster c1 to c7 is given. Is given height information based on non-poor height information constituting the cluster. For example, with respect to clusters existing in a multidimensional space, the value of height information increases as the cluster is located in the non-dominant direction. In the example shown in FIG. 3, the height information 1, 3, 2, 1, 2, 3, 2 is given to the clusters c1, c2, c3, c4, c5, c6, c7.

また、クラスタc2とクラスタc3とが辺h1で接続される。クラスタc3とクラスタc4とが辺h2で接続される。クラスタc4とクラスタc5とが辺h3で接続される。クラスタc5とクラスタc6とが辺h4で接続される。クラスタc6とクラスタc7とが辺h5で接続される。   Further, the cluster c2 and the cluster c3 are connected by the side h1. Cluster c3 and cluster c4 are connected by side h2. Cluster c4 and cluster c5 are connected by side h3. Cluster c5 and cluster c6 are connected by side h4. Cluster c6 and cluster c7 are connected by side h5.

情報処理装置は、各クラスタの高さの情報を基にして、無向グラフ情報25aを有向グラフ情報25bに変換する。有向グラフは、図3で説明した無向グラフ情報25aに示した各辺に向きの情報を持たせた情報である。例えば、情報処理装置は、第1のクラスタの高さ情報が、第2のクラスタの高さ情報よりも大きい場合に、第1のクラスタと第2のクラスタとを接続する辺の向きを、第2のクラスタから第1のクラスタに向かう方向に設定する。情報処理装置は、第2のクラスタの高さ情報が、第1のクラスタの高さ情報よりも大きい場合に、第1のクラスタと第2のクラスタとを接続する辺の向きを、第1のクラスタから第2のクラスタに向かう方向に設定する。   The information processing apparatus converts the undirected graph information 25a into the directed graph information 25b based on the height information of each cluster. The directed graph is information in which each side indicated in the undirected graph information 25a described in FIG. For example, when the height information of the first cluster is larger than the height information of the second cluster, the information processing apparatus sets the direction of the side connecting the first cluster and the second cluster to the first cluster. The direction is set from the second cluster toward the first cluster. When the height information of the second cluster is larger than the height information of the first cluster, the information processing apparatus sets the direction of the side connecting the first cluster and the second cluster to the first information The direction is set from the cluster toward the second cluster.

図4は、有向グラフ情報のデータ構造の一例を示す図である。図4に示すように、図3で説明した情報に加えて、各辺h1〜h5に向きの情報が付与されている。辺h2は、クラスタc4からクラスタc3に向かう有向辺である。辺h1は、クラスタc3からクラスタc2に向かう有向辺である。辺h3は、クラスタc4からクラスタc5に向かう有向辺である。辺h4は、クラスタc5からクラスタc6に向かう有向辺である。辺h5は、クラスタc7からクラスタc6に向かう有向辺である。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a data structure of the directed graph information. As shown in FIG. 4, in addition to the information described in FIG. 3, direction information is given to each side h1 to h5. The side h2 is a directed side from the cluster c4 toward the cluster c3. The side h1 is a directed side from the cluster c3 toward the cluster c2. The side h3 is a directed side from the cluster c4 toward the cluster c5. The side h4 is a directed side from the cluster c5 toward the cluster c6. The side h5 is a directed side from the cluster c7 toward the cluster c6.

情報処理装置は、有向グラフ情報25bを基にして、ニーポイントに対応する非劣解を含むクラスタを検出する。図5は、情報処理装置がニーポイントを検出する処理を説明するための図(1)である。情報処理装置は、入力次数=0となり、かつ、出力次数≧1となる極小クラスタを検出する。図5に示す例では、クラスタc4,c7が、入力次数=0となり、かつ、出力次数≧1となる極小クラスタとなる。極小クラスタとは、極小クラスタの周囲に、極小クラスタよりも低い他のクラスタが存在しないものとなる。情報処理装置は、極小クラスタc4に含まれる非劣解の非劣解IDおよび極小クラスタc7に含まれる非劣解の非劣解IDを、ニーポイントとして検出する。   The information processing apparatus detects a cluster including a non-inferior solution corresponding to the knee point based on the directed graph information 25b. FIG. 5 is a diagram (1) for explaining a process of detecting a knee point by the information processing apparatus. The information processing apparatus detects a minimal cluster in which the input order = 0 and the output order ≧ 1. In the example shown in FIG. 5, the clusters c4 and c7 are minimal clusters in which the input order = 0 and the output order ≧ 1. A minimal cluster is one in which no other cluster lower than the minimal cluster exists around the minimal cluster. The information processing apparatus detects the non-inferiority non-inferiority ID included in the minimal cluster c4 and the non-inferiority non-inferiority ID included in the minimal cluster c7 as knee points.

例えば、極小クラスタc4に含まれる非劣解の非劣解IDを「1,3」とし、極小クラスタc7に含まれる非劣解の非劣解IDを「2,5」とする。この場合には、情報処理装置は、非劣解ID「1,2,3,5」を、ニーポイントとして検出する。   For example, the non-inferiority non-inferiority ID included in the minimal cluster c4 is “1, 3”, and the non-inferiority non-inferiority ID included in the minimal cluster c7 is “2, 5”. In this case, the information processing apparatus detects the non-inferiority ID “1, 2, 3, 5” as a knee point.

ところで、情報処理装置は、入力次数=0となり、かつ、出力次数≧1となる極小クラスタに属する非劣解であっても、下記の条件を更に満たす場合には、該当する非劣解を、ニーポイントとして検出することを抑止する。具体的には、情報処理装置は、極小クラスタに属する非劣解が、他の極大クラスタにも含まれる場合には、該当する非劣解を、ニーポイントとして検出することを抑止する。極大クラスタとなるクラスタの条件は、入力次数=1となり、かつ、出力次数=0となるクラスタである。   By the way, even if the information processing apparatus is a non-inferior solution that belongs to a minimal cluster in which the input order = 0 and the output order ≧ 1, if the following condition is further satisfied, the corresponding non-inferior solution is Suppressing detection as a knee point. Specifically, when the non-inferior solution that belongs to the minimal cluster is also included in other maximal clusters, the information processing apparatus suppresses detection of the corresponding non-inferior solution as a knee point. The condition for the cluster to be a maximum cluster is a cluster in which the input order = 1 and the output order = 0.

図6は、情報処理装置がニーポイントを検出する処理を説明するための図(2)である。図6において、グラフ26は、各非劣解を2次元上にプロットしたグラフである。例えば、横軸は、目的関数fの目的関数値に対応する軸であり、左側に向かうほど、目的関数fに関する目的関数値がより良いものとなる。縦軸は目的関数fの目的関数値に対応する軸であり、下側に向かうほど、目的関数fに関する目的関数値がより良いものとなる。グラフ26は、右上から左下に向かう方向が、優越方向である。このため、グラフ26の各非劣解は、グラフ26の右上に位置するものほど、高さが大きくなる。 FIG. 6 is a diagram (2) for explaining a process of detecting a knee point by the information processing apparatus. In FIG. 6, a graph 26 is a graph in which each non-inferior solution is plotted in two dimensions. For example, the horizontal axis is an axis corresponding to the objective function value of the objective function f 1, increases toward the left, the objective function value is better regarding the objective function f 1. The vertical axis is an axis corresponding to the objective function value of the objective function f 2, increases toward the lower side, becomes the objective function values for the objective function f 2 is better. In the graph 26, the direction from the upper right to the lower left is the dominant direction. For this reason, the height of each non-inferior solution of the graph 26 increases as it is located at the upper right of the graph 26.

情報処理装置は、図6のグラフ26に示した各非劣解に対してMapperによるクラスタリングを実行することで、有向グラフ情報25cが生成される。例えば、グラフ26において、領域26a〜26hに含まれる各非劣解が、極小クラスタ30a〜30hにそれぞれ分類される。   The information processing apparatus performs clustering by Mapper for each non-inferior solution shown in the graph 26 of FIG. 6, thereby generating the directed graph information 25c. For example, in the graph 26, each non-inferior solution included in the regions 26a to 26h is classified into the minimum clusters 30a to 30h, respectively.

なお、Mapperによる非劣解集合の高さに基づく区間分割では、隣接する区間をオーバーラップさせて分割し、各区間に属する非劣解に対してクラスタリングを行うことで無向グラフ情報25aを生成する。このため、区間がオーバーラップした領域に位置する非劣解は、それぞれの区間において1つずつのクラスタに属するため、全区間を通して2つ以上のクラスタに属することになる。そのため、領域26eのように単一の非劣解しか存在しない場合でも、非劣解が区間のオーバーラップする位置にあれば、該当する非劣解は、生成される無向グラフ25aにおいて、極小クラスタ30eに属するだけでなく、その次に大きい高さのクラスタ41aにも属し、さらには極大クラスタ42aにも属する。領域26fの非劣解についても同様にして、極小クラスタ30fだけでなく、クラスタ41bや,極大クラスタ42bにも属する。   In section division based on the height of the non-inferior solution set by Mapper, adjacent sections are overlapped and divided, and non-inferior solutions belonging to each section are clustered to generate undirected graph information 25a. To do. For this reason, since the non-inferior solution located in the area where the sections overlap each other belongs to one cluster in each section, it belongs to two or more clusters throughout the entire section. Therefore, even when only a single non-inferior solution exists as in the region 26e, if the non-inferior solution is at a position where the sections overlap, the corresponding non-inferior solution is minimized in the generated undirected graph 25a. It belongs not only to the cluster 30e, but also to the next highest cluster 41a, and further to the maximum cluster 42a. Similarly, the non-inferior solution of the region 26f belongs not only to the minimum cluster 30f but also to the cluster 41b and the maximum cluster 42b.

図6において、極小クラスタ30a〜30d,30g,30hは、検出対象となる極小クラスタである。しかし、極小クラスタ30e,30fに属する非劣解は、領域26e,26fに含まれる孤立点であり、ニーポイントとして相応しくない。このため、情報処理装置は、極小クラスタに属する非劣解が、他の極大クラスタにも属するかを判定する。情報処理装置は、係る条件を満たす非劣解を、ニーポイントとして検出することを抑止することで、領域26e,26fに含まれる非劣解を検出しないようにする。   In FIG. 6, minimum clusters 30a to 30d, 30g, and 30h are minimum clusters to be detected. However, the non-inferior solutions belonging to the minimal clusters 30e and 30f are isolated points included in the regions 26e and 26f and are not suitable as knee points. For this reason, the information processing apparatus determines whether the non-inferior solution belonging to the minimum cluster also belongs to another maximum cluster. The information processing apparatus prevents the non-inferior solution included in the areas 26e and 26f from being detected by suppressing the non-inferior solution satisfying such a condition from being detected as a knee point.

上記のように、参考技術では、極小クラスタに含まれる非劣解を、ニーポイントとして検出する。以下の説明では、極小クラスタに含まれる非劣解を、適宜、「極小点にあたる非劣解」と表記する。   As described above, in the reference technique, a non-inferior solution included in a minimal cluster is detected as a knee point. In the following description, the non-inferior solution included in the minimal cluster is described as “non-inferior solution corresponding to the minimal point” as appropriate.

ここで、参考技術の問題点について説明する。参考技術により検出されるニーポイントは、非劣解集合情報に含まれるノイズによって変化しやすいという問題がある。   Here, the problems of the reference technology will be described. There is a problem that the knee point detected by the reference technique is likely to change due to noise included in the non-inferior solution set information.

図7は、参考技術の問題点を説明するための図である。図7において、グラフ50aは、ノイズを含まない理想的な非劣解集合を2次元上にプロットしたグラフである。グラフ50b,50cは、ノイズを含む非劣解集合を2次元上にプロットしたグラフである。グラフ50a〜50cにおいて、横軸は、目的関数fの目的関数値に対応する軸である。縦軸は目的関数fの目的関数値に対応する軸である。 FIG. 7 is a diagram for explaining a problem of the reference technique. In FIG. 7, a graph 50a is a graph in which an ideal non-inferior solution set that does not include noise is plotted on two dimensions. Graphs 50b and 50c are graphs in which a non-inferior solution set including noise is plotted two-dimensionally. In the graph 50 a to 50 c, the horizontal axis is an axis corresponding to the objective function value of the objective function f 1. The vertical axis is an axis corresponding to the objective function value of the objective function f 2.

図7に示すように、非劣解集合にノイズが含まれると、座標軸のスケールが変わる。座標軸のスケールが変わると、高さ関数が変わり、高さ関数が変わると、検出されるニーポイントが変わってしまう。参考技術により検出されるニーポイントには、高さ関数が少し変化しただけで、ニーポイントではなくなる非劣解も含まれる。たとえば、グラフ50aでは、非劣解10A〜10Fがニーポイントとして検出される場合でも、グラフ50b,50cでは、一部の非劣解がニーポイントとして検出されない場合がある。なお、高さ関数は、式(1)に示したように、wが変われば高さ関数の値が変わる。目的関数fのスケールを変えることは、wを変えることと等価である。すなわち、高さ関数が少し変化しただけで、ニーポイントではなくなる不安定な非劣解を除外し、ロバストなニーポイントを選択することが求められる。   As shown in FIG. 7, when the non-inferior solution set includes noise, the scale of the coordinate axis changes. When the scale of the coordinate axis changes, the height function changes, and when the height function changes, the detected knee point changes. The knee point detected by the reference technique includes a non-inferior solution that is not a knee point with a slight change in the height function. For example, even if non-inferior solutions 10A to 10F are detected as knee points in the graph 50a, some non-inferior solutions may not be detected as knee points in the graphs 50b and 50c. In addition, as shown in Formula (1), the height function value of the height function changes as w changes. Changing the scale of the objective function f is equivalent to changing w. That is, it is required to select a robust knee point by removing an unstable non-inferior solution that is not a knee point only by a slight change in the height function.

次に、本実施例に係るニーポイント選択装置の処理について説明する。ニーポイント選択装置は、式(1)の高さ関数で用いる重みの値を複数生成しておき、重みの異なる複数の高さ関数を用いて、極小点にあたる非劣解を特定する処理を行い、各非劣解について、極小点となった回数をカウントする。ニーポイント選択装置は、極小点となった回数の多い上位の非劣解を、ニーポイントとして選択する。   Next, processing of the knee point selection device according to the present embodiment will be described. The knee point selection device generates a plurality of weight values used in the height function of Equation (1), and performs a process of specifying a non-inferior solution corresponding to the minimum point using a plurality of height functions having different weights. For each non-inferior solution, count the number of times that the minimum score was reached. The knee point selection device selects the upper non-inferior solution with the most frequent minimum points as the knee point.

図8は、本実施例に係るニーポイント選択装置の処理を説明するための図である。図8に示すグラフ55a,55b,55cは、高さ関数を基にして非劣解集合に高さ情報を付与したものをプロットしたグラフである。たとえば、各グラフ55a〜55cの横軸は、目的関数fの目的関数値に対応する軸である。各グラフ55a〜55cの縦軸は、目的関数fの目的関数値に対応する軸である。 FIG. 8 is a diagram for explaining processing of the knee point selection device according to the present embodiment. Graphs 55a, 55b, and 55c shown in FIG. 8 are graphs in which height information is added to a non-inferior solution set based on a height function. For example, the horizontal axis of each graph 55a~55c is an axis corresponding to the objective function value of the objective function f 1. The vertical axis of each graph 55a~55c is an axis corresponding to the objective function value of the objective function f 2.

ここで、グラフ55a〜55cを生成する際の高さ関数の重みはそれぞれ異なっている。たとえば、グラフ55aを生成する際に用いた高さ関数を「h=0.2×f+0.8×f」とする。グラフ55bを生成する際に用いた高さ関数を「h=0.5×f+0.5×f」とする。グラフ55cを生成する際に用いた高さ関数を「h=0.8×f+0.2×f」とする。 Here, the weights of the height functions when generating the graphs 55a to 55c are different. For example, the height function used when generating the graph 55 a is “h 1 = 0.2 × f 1 + 0.8 × f 2 ”. The height function used when generating the graph 55b is assumed to be “h 2 = 0.5 × f 1 + 0.5 × f 2 ”. The height function used in generating the graph 55c is assumed to be “h 3 = 0.8 × f 1 + 0.2 × f 2 ”.

たとえば、グラフ55aにおいて、極小点にあたる非劣解(ニーポイント)の非劣解IDを「10B,10C,10D,10F」とする。グラフ55bにおいて、極小点にあたる非劣解の非劣解IDを「10C,10D,10F」とする。グラフ55cにおいて、極小点にあたる非劣解の非劣解IDを「10A,10C,10D,10F」とする。そうすると、極小点として選択された回数は、非劣解ID「10A」の非劣解が「1回」、非劣解ID「10B」の非劣解が「1回」、非劣解ID「10C」の非劣解が「3回」となる。また、非劣解ID「10D」の非劣解が「3回」、非劣解ID「10E」の非劣解が「2回」、非劣解ID「10F」の非劣解が「2回」となる。   For example, in the graph 55a, the non-inferiority ID of the non-inferior answer (knee point) corresponding to the minimum point is “10B, 10C, 10D, 10F”. In the graph 55b, the non-inferiority non-inferiority ID corresponding to the minimum point is “10C, 10D, 10F”. In the graph 55c, the non-inferiority non-inferiority ID corresponding to the minimum point is “10A, 10C, 10D, 10F”. Then, the number of times selected as the minimum point is “one time” for the non-inferior answer of the non-inferior answer ID “10A”, “one time” for the non-inferior answer of the non-inferior answer ID “10B”, and the non-inferior answer ID “ The non-inferior answer of “10C” is “3 times”. Further, the non-inferior answer of the non-inferior answer ID “10D” is “3 times”, the non-inferior answer of the non-inferior answer ID “10E” is “twice”, and the non-inferior answer of the non-inferior answer ID “10F” is “2”. Times ".

ニーポイント選択装置は、極小点として選択された回数の多いものから上位Nの非劣解を、ニーポイントとして選択する。たとえば、N=4とすると、ニーポイント選択装置は、非劣解ID「10C,10D,10E,10F」の非劣解をニーポイントとして選択する。   The knee point selecting device selects a top N non-inferior solution as a knee point from those having a large number of times selected as a minimum point. For example, if N = 4, the knee point selection device selects a non-inferior solution with a non-inferior solution ID “10C, 10D, 10E, 10F” as a knee point.

このように、ニーポイント選択装置は、重みの異なる複数の高さ関数を用いて、極小点にあたる非劣解を特定する処理を行い、各非劣解について、極小点となった回数が多いものをニーポイントとして選択する。極小点となった回数が多い非劣解は、高さ関数が少し変化しても、ニーポイントである場合が多いため、ロバストなニーポイントであるといえる。このため、本実施例に係るニーポイント選択装置によれば、高さ関数が少し変化しただけで、ニーポイントではなくなる不安定な非劣解を除外し、ロバストなニーポイントを選択することができる。   In this way, the knee point selection device performs a process of specifying a non-inferior solution corresponding to a minimum point using a plurality of height functions having different weights, and each non-inferior solution has a large number of times that the minimum point is obtained. As the knee point. A non-inferior solution with a large number of minimum points is a robust knee point because it is often a knee point even if the height function changes slightly. For this reason, according to the knee point selection device according to the present embodiment, it is possible to select a robust knee point by eliminating an unstable non-inferior solution that is not a knee point only by a slight change in the height function. .

次に、本実施例に係るニーポイント選択装置100の構成について説明する。図9は、本実施例に係るニーポイント選択装置の構成を示す機能ブロック図である。図9に示すように、このニーポイント選択装置100は、通信部110と、入力部120と、表示部130と、記憶部140と、制御部150とを有する。   Next, the configuration of the knee point selection device 100 according to the present embodiment will be described. FIG. 9 is a functional block diagram illustrating the configuration of the knee point selection device according to the present embodiment. As illustrated in FIG. 9, the knee point selection device 100 includes a communication unit 110, an input unit 120, a display unit 130, a storage unit 140, and a control unit 150.

通信部110は、ネットワークを介して図示しない外部装置等に接続し、外部装置とデータ通信を実行する処理部である。通信部110は、NIC(Network Interface Card)等の通信装置に対応する。   The communication unit 110 is a processing unit that connects to an external device (not shown) via a network and executes data communication with the external device. The communication unit 110 corresponds to a communication device such as a NIC (Network Interface Card).

入力部120は、各種の情報をニーポイント選択装置100に入力するための入力装置である。入力部120は、キーボードやマウス、タッチパネル等に対応する。例えば、利用者は、入力部120を操作して、後述する非劣解集合情報141等を入力する。   The input unit 120 is an input device for inputting various types of information to the knee point selection device 100. The input unit 120 corresponds to a keyboard, a mouse, a touch panel, or the like. For example, the user operates the input unit 120 to input non-inferiority set information 141 and the like described later.

表示部130は、制御部150から出力される情報を表示する表示装置である。表示部130は、液晶ディスプレイやタッチパネル等に対応する。   The display unit 130 is a display device that displays information output from the control unit 150. The display unit 130 corresponds to a liquid crystal display, a touch panel, or the like.

記憶部140は、非劣解集合情報141、重み集合情報142、Mapperパラメータ143、無向グラフ情報144、有向グラフ情報145、極小回数テーブル146を有する。記憶部140は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ(Flash Memory)などの半導体メモリ素子や、HDD(Hard Disk Drive)などの記憶装置に対応する。   The storage unit 140 includes non-inferiority set information 141, weight set information 142, mapper parameters 143, undirected graph information 144, directed graph information 145, and minimum count table 146. The storage unit 140 corresponds to a semiconductor memory element such as a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), and a flash memory, and a storage device such as a hard disk drive (HDD).

非劣解集合情報141は、多目的最適化問題における複数の目的関数に対する非劣解の情報である。   The non-inferior solution set information 141 is non-inferior solution information for a plurality of objective functions in the multi-objective optimization problem.

図10は、本実施例に係る非劣解集合情報のデータ構造の一例を示す図である。たとえば、N個の目的関数に対する非劣解は、図10に示すように、N次元空間上の解として示され、非劣解集合情報141は、非劣解IDと、f、fとを対応付ける。非劣解IDは、非劣解を一意に識別する情報である。f、fは、各目的関数f、fに対応する目的関数値である。図10に示す例では、f、fを示すが、非劣解集合情報141は、他の目的関数値を含んでいても良い。 FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the data structure of the non-inferiority set information according to the present embodiment. For example, the non-inferior solutions for N objective functions are shown as solutions in an N-dimensional space as shown in FIG. 10, and the non-inferior solution set information 141 includes a non-inferior solution ID, f 1 , f 2, and so on. Associate. The non-inferior solution ID is information that uniquely identifies the non-inferior solution. f 1 and f 2 are objective function values corresponding to the objective functions f 1 and f 2 , respectively. In the example shown in FIG. 10, f 1 and f 2 are shown, but the non-inferiority set information 141 may include other objective function values.

重み集合情報142は、高さ情報を算出する場合に、各目的関数に与える重みの情報を保持する。重み集合情報142は、複数種類の重みの組を含む。   The weight set information 142 holds weight information given to each objective function when calculating height information. The weight set information 142 includes a plurality of types of weight sets.

図11は、本実施例に係る重み集合情報のデータ構造の一例を示す図である。図11に示すように、この重み集合情報142は、重みセット番号と、重み(w、w)とを対応付ける。重みセット番号は、高さ関数に与える重みw、wの組を識別する番号である。たとえば、重みセット番号「W1001」が選択されると、式(1)に示す高さ関数にw=「7」、w=「2」が与えられる。図11では一例として、重みw、wの組を示すが、他の重み(たとえば、w、w、・・・)を含んでいてもよい。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the data structure of the weight set information according to the present embodiment. As shown in FIG. 11, the weight set information 142 associates weight set numbers with weights (w 1 , w 2 ). The weight set number is a number for identifying a set of weights w 1 and w 2 given to the height function. For example, when the weight set number “W1001” is selected, w 1 = “7” and w 2 = “2” are given to the height function shown in Expression (1). FIG. 11 shows a set of weights w 1 and w 2 as an example, but other weights (for example, w 3 , w 4 ,...) May be included.

Mapperパラメータ143は、Mapperに基づいて非劣解をクラスタリングする場合に利用するパラメータの情報を含む。例えば、Mapperパラメータ143には、Mapperの区間数、Mapperの区間のオーバーラップ率、Mapperのクラスタリングにおけるビン数を含む。   The Mapper parameter 143 includes parameter information used when clustering non-inferior solutions based on Mapper. For example, the mapper parameter 143 includes the number of mapper sections, the overlap rate of mapper sections, and the number of bins in mapper clustering.

無向グラフ情報144は、Mapperに基づいてクラスタリングされたクラスタを、オーバーラップするクラスタ同士、辺で接続した情報である。たとえば、無向グラフ情報144のデータ構造は、図3で説明した無向グラフ情報25aのデータ構造に対応する。   The undirected graph information 144 is information in which clusters clustered based on Mapper are connected by overlapping clusters with edges. For example, the data structure of the undirected graph information 144 corresponds to the data structure of the undirected graph information 25a described with reference to FIG.

有向グラフ情報145は、無向グラフ情報144に示される各辺に向きの情報を持たせた情報である。例えば、第1のクラスタと第2のクラスタとを接続する辺の向きは、第1のクラスタの高さ情報が、第2のクラスタの高さ情報よりも大きい場合に、第2のクラスタから第1のクラスタに向かう方向となる。第1のクラスタと第2のクラスタとを接続する辺の向きは、第2のクラスタの高さ情報が、第1のクラスタの高さ情報よりも大きい場合に、第1のクラスタから第2のクラスタに向かう方向となる。たとえば、有向グラフ情報145のデータ構造は、図4で説明した有向グラフ情報25bのデータ構造に対応する。   The directed graph information 145 is information in which each side indicated by the undirected graph information 144 has direction information. For example, the direction of the side connecting the first cluster and the second cluster is such that the height information of the first cluster is greater than the height information of the second cluster. The direction is toward one cluster. The direction of the side connecting the first cluster and the second cluster is such that when the height information of the second cluster is larger than the height information of the first cluster, the direction from the first cluster to the second cluster The direction is toward the cluster. For example, the data structure of the directed graph information 145 corresponds to the data structure of the directed graph information 25b described with reference to FIG.

極小回数テーブル146は、各非劣解について、極小点にあたる非劣解となる回数を保持するテーブルである。図12は、本実施例に係る極小回数テーブルのデータ構造の一例を示す図である。図12に示すように、この極小回数テーブル146は、非劣解IDと、極小回数とを対応付ける。非劣解IDは、非劣解を一意に識別する情報である。極小回数は、極小点にあたる非劣解となった回数を示す。各極小回数の初期値は0である。極小回数テーブル146を用いる処理は、後述する。   The minimum frequency table 146 is a table that holds the number of times of non-inferior solutions corresponding to the minimum points for each non-inferior solution. FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a data structure of the minimum frequency table according to the present embodiment. As shown in FIG. 12, this minimum frequency table 146 associates a non-inferior solution ID with a minimum frequency. The non-inferior solution ID is information that uniquely identifies the non-inferior solution. The minimum number of times indicates the number of times of non-inferiority corresponding to the minimum point. The initial value of each minimum number is zero. The process using the minimum number table 146 will be described later.

図9の説明に戻る。制御部150は、受付部151と、重み生成部152と、算出部153と、選択部154と、出力部155とを有する。制御部150は、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)などによって実現できる。また、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードワイヤードロジックによっても実現できる。   Returning to the description of FIG. The control unit 150 includes a reception unit 151, a weight generation unit 152, a calculation unit 153, a selection unit 154, and an output unit 155. The control unit 150 can be realized by a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processing Unit), or the like. It can also be realized by hard wired logic such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field Programmable Gate Array).

受付部151は、通信部110または入力部120から、各種の情報を受け付け、受け付けた情報を、記憶部140に格納する処理部である。たとえば、受付部151は、非劣解集合情報141、Mapperパラメータ143を受け付け、記憶部140に格納する。また、受付部151は、重み生成条件情報を受け付けた場合には、重み生成条件情報を、重み生成部152に出力する。重み生成条件情報は、重み集合情報142を生成するための条件(格子点、分布など)を含む。   The receiving unit 151 is a processing unit that receives various types of information from the communication unit 110 or the input unit 120 and stores the received information in the storage unit 140. For example, the reception unit 151 receives the non-inferiority set information 141 and the mapper parameter 143 and stores them in the storage unit 140. In addition, when receiving the weight generation condition information, the reception unit 151 outputs the weight generation condition information to the weight generation unit 152. The weight generation condition information includes conditions (grid points, distribution, etc.) for generating the weight set information 142.

重み生成部152は、重み生成条件情報を基にして、重み集合情報142を生成する処理部である。重み生成部152は、重み集合情報142を、記憶部140に格納する。たとえば、重み生成部152は、重みの取りうる範囲Δから格子状に重みを選択する。範囲Δは、式(2)のように定義される。あるいは、重み生成部152は、範囲Δ上の一様分布で、重みを選択してもよいし、範囲Δ上である指定された値を中心に正規分布で重みを選択してもよい。   The weight generation unit 152 is a processing unit that generates the weight set information 142 based on the weight generation condition information. The weight generation unit 152 stores the weight set information 142 in the storage unit 140. For example, the weight generation unit 152 selects weights in a grid pattern from a range Δ that can be weighted. The range Δ is defined as in equation (2). Alternatively, the weight generation unit 152 may select weights with a uniform distribution over the range Δ, or may select weights with a normal distribution around a specified value on the range Δ.

Figure 2019153011
Figure 2019153011

本実施例では一例として、重み生成部152が、重み集合情報142を生成する場合について説明したが、ニーポイント選択装置100は、重み集合情報142を、通信部110または入力部120から受け付けてもよい。   In this embodiment, as an example, the case where the weight generation unit 152 generates the weight set information 142 has been described. However, the knee point selection device 100 may receive the weight set information 142 from the communication unit 110 or the input unit 120. Good.

算出部153は、重み集合情報142の複数の重みセットのうち、一つの重みセットを選択し、非劣解集合情報141に含まれる非劣解それぞれについて、高さ情報を算出する。算出部153は、各非劣解の高さ情報を基にして、極小点にあたる非劣解を特定する。算出部153は、極小回数テーブル146を参照し、極小点となる非劣解の非劣解IDに対応する極小回数に1を加算する。算出部153は、重み集合情報142に含まれる各重みセットを変えつつ上記処理を繰り返し実行する。   The calculation unit 153 selects one weight set from among the plurality of weight sets in the weight set information 142 and calculates height information for each non-inferior solution included in the non-inferior solution set information 141. The calculation unit 153 identifies the non-inferior solution corresponding to the minimum point based on the height information of each non-inferior solution. The calculation unit 153 refers to the minimum number table 146 and adds 1 to the minimum number corresponding to the non-inferiority non-inferiority ID that is the minimum point. The calculation unit 153 repeatedly executes the above processing while changing each weight set included in the weight set information 142.

算出部153が、非劣解集合情報141に含まれる非劣解の高さ情報を算出する処理の一例について説明する。算出部153は、重み集合情報142から一つの重みセットを選択し、選択した重みセットの重みw,wを、式(1)に示した高さ関数に設定し、かかる高さ関数を基にして、非劣解の高さ情報を算出する。非劣解の高さ情報を算出する処理について、重み集合情報142から一つの重みセットを選択して、高さ関数に用いること以外は、上述した参考技術の情報処理装置と同様である。 An example of processing in which the calculation unit 153 calculates the non-inferior solution height information included in the non-inferior solution set information 141 will be described. The calculation unit 153 selects one weight set from the weight set information 142, sets the weights w 1 and w 2 of the selected weight set to the height function shown in Expression (1), and sets the height function to Based on this, non-inferiority height information is calculated. The processing for calculating non-inferiority height information is the same as that of the information processing apparatus of the reference technique described above, except that one weight set is selected from the weight set information 142 and used for the height function.

続いて、算出部153が、非劣解の高さ情報を基にして、極小点にあたる非劣解を特定する処理の一例について説明する。算出部153は、距離(ユーグリッド距離)の近い非劣解を同一のクラスタに分類するクラスタリングを、同一の高さ情報に属する非劣解毎に実行する。算出部153は、Mapperパラメータ143を用いて、Mapperによるクラスタリングを実行することで、各非劣解をクラスタに分類する。   Next, an example of a process in which the calculation unit 153 identifies the non-inferior solution corresponding to the minimum point based on the non-inferior solution height information will be described. The calculation unit 153 performs clustering for classifying non-inferior solutions with a short distance (Eugrid distance) into the same cluster for each non-inferior solution belonging to the same height information. The calculation unit 153 classifies each non-inferior solution into clusters by executing mapper clustering using the mapper parameter 143.

算出部153は、Mapperによるクラスタリングの結果を基にして、無向グラフ情報144を生成する。また、算出部153は、各クラスタの高さの情報を基にして、無向グラフ情報144を有向グラフ情報145に変換する。算出部153が、無向グラフ情報144および有向グラフ情報145を生成する処理は、上述した参考技術の情報処理装置と同様である。   The calculation unit 153 generates undirected graph information 144 based on the result of clustering by Mapper. Also, the calculation unit 153 converts the undirected graph information 144 into the directed graph information 145 based on the height information of each cluster. The process in which the calculation unit 153 generates the undirected graph information 144 and the directed graph information 145 is the same as the information processing apparatus of the reference technique described above.

算出部153は、有向グラフ情報145を基にして、ニーポイントに対応する非劣解を含むクラスタ(極小クラスタ)を検出する。算出部153は、極小クラスタに含まれる非劣解を、ニーポイント(極小点にあたる非劣解)として検出する。算出部153が、ニーポイントを検出する処理は、上述した参考技術の情報処理装置と同様である。   Based on the directed graph information 145, the calculation unit 153 detects a cluster (minimal cluster) including a non-inferior solution corresponding to the knee point. The calculation unit 153 detects a non-inferior solution included in the minimal cluster as a knee point (a non-inferior solution corresponding to the minimal point). The process of calculating the knee point by the calculation unit 153 is the same as that of the information processing apparatus of the reference technique described above.

算出部153は、上記の処理を実行することで、極小点にあたる非劣解を検出すると、極小回数テーブル146を更新する。図13は、極小回数テーブルの更新処理の一例を示す図である。極小回数テーブル146aは、更新前の極小回数テーブル146とする。たとえば、上記処理により、ニーポイントとして検出された非劣解の非劣解IDを「10A,10C,10D」とする。この場合には、算出部153は、非劣解IDを「10A,10C,10D」に対応する極小回数に1をインクリメントすることで、更新後の極小回数テーブル146bを生成する。   When the calculation unit 153 detects the non-inferior solution corresponding to the minimum point by executing the above processing, the calculation unit 153 updates the minimum number table 146. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of update processing of the local minimum number table. The minimum count table 146a is the minimum count table 146 before update. For example, the non-inferiority non-inferiority ID detected as a knee point by the above processing is set to “10A, 10C, 10D”. In this case, the calculation unit 153 generates the updated minimum count table 146b by incrementing the non-inferiority ID by 1 to the minimum count corresponding to “10A, 10C, 10D”.

選択部154は、極小回数テーブル146を基にして、極小回数の多い上位Nの非劣解を選択する処理部である。Nは所定の自然数であり、利用者が予め設定しておくものとする。選択部154が選択した非劣解が、ニーポイントである。選択部154は、選択した極小点にあたるニーポイントの情報を、出力部155に出力する。   The selection unit 154 is a processing unit that selects the top N non-inferior solutions having a large number of minimums based on the minimum number table 146. N is a predetermined natural number and is set in advance by the user. The non-inferior solution selected by the selection unit 154 is a knee point. The selection unit 154 outputs information on the knee point corresponding to the selected minimum point to the output unit 155.

図14は、本実施例に係る選択部の処理を説明するための図である。たとえば、算出部153が、重み集合情報142に含まれる各重みセットを変えつつ上記処理を繰り返し実行した結果得られた極小回数テーブル146を、極小回数テーブル146bとする。選択部154は、極小回数テーブル146bに含まれるレコードを、極小回数の大きい順にソートすると、極小回数テーブル146cに示すように、非劣解ID「10D,10B,10C,10A,10E」の順となる。また、Nとして3が設定されている場合には、選択部154は、非劣解ID「10D,10B,10C」を、極小点にあたる非劣解(非劣解ID)として、選択する。   FIG. 14 is a diagram for explaining the processing of the selection unit according to the present embodiment. For example, the minimum frequency table 146 obtained as a result of the calculation unit 153 repeatedly executing the above processing while changing each weight set included in the weight set information 142 is referred to as a minimum frequency table 146b. When the selection unit 154 sorts the records included in the minimum count table 146b in descending order of the minimum count, as shown in the minimum count table 146c, the order of the non-inferiority IDs “10D, 10B, 10C, 10A, 10E” Become. When N is set to 3, the selection unit 154 selects the non-inferior solution ID “10D, 10B, 10C” as the non-inferior solution (non-inferior solution ID) corresponding to the minimum point.

出力部155は、選択部154に選択されたニーポイントの情報を表示部130に表示させる処理部である。また、出力部155は、ネットワークを介して、外部装置に検出結果を通知しても良い。たとえば、出力部155は、ニーポイントとして選択された非劣解IDのレコードを、非劣解集合情報141から取得し、取得したレコードを出力する。   The output unit 155 is a processing unit that causes the display unit 130 to display information on the knee point selected by the selection unit 154. Further, the output unit 155 may notify the detection result to an external device via a network. For example, the output unit 155 acquires the record of the non-inferior solution ID selected as the knee point from the non-inferior solution set information 141, and outputs the acquired record.

次に、本実施例に係るニーポイント選択装置の処理手順の一例について説明する。図15は、本実施例に係るニーポイント選択装置の処理手順を示すフローチャートである。図15に示すように、ニーポイント選択装置100の受付部151は、非劣解集合情報141、Mapperパラメータ143、重み生成条件情報を受け付ける(ステップS101)。   Next, an example of a processing procedure of the knee point selection device according to the present embodiment will be described. FIG. 15 is a flowchart illustrating the processing procedure of the knee point selection device according to the present embodiment. As illustrated in FIG. 15, the reception unit 151 of the knee point selection device 100 receives non-inferiority set information 141, mapper parameters 143, and weight generation condition information (step S101).

ニーポイント選択装置100の重み生成部152は、重み生成条件情報を基にして、重み集合情報142を生成する(ステップS102)。ニーポイント選択装置100の算出部153は、重み集合情報142に含まれる未選択の重みセットを選択する(ステップS103)。   The weight generation unit 152 of the knee point selection device 100 generates the weight set information 142 based on the weight generation condition information (step S102). The calculation unit 153 of the knee point selection device 100 selects an unselected weight set included in the weight set information 142 (step S103).

算出部153は、極小点にあたる非劣解を検出する(ステップS104)。算出部153は、極小点にあたる非劣解の検出結果を基にして、極小回数テーブル146を更新する(ステップS105)。   The calculation unit 153 detects a non-inferior solution corresponding to the minimum point (step S104). The calculation unit 153 updates the minimum count table 146 based on the non-inferior solution detection result corresponding to the minimum point (step S105).

算出部153は、重み集合情報142に含まれる全ての重みセットを選択したか否かを判定する(ステップS106)。算出部153は、全ての重みセットを選択していない場合には(ステップS106,No)、ステップS103に移行する。算出部153は、全ての重みセットを選択した場合には(ステップS106,Yes)、ステップS107に移行する。   The calculation unit 153 determines whether or not all weight sets included in the weight set information 142 have been selected (step S106). If all the weight sets have not been selected (No at Step S106), the calculation unit 153 proceeds to Step S103. When the calculation unit 153 selects all the weight sets (step S106, Yes), the calculation unit 153 proceeds to step S107.

ニーポイント選択装置100の選択部154は、極小回数を基に、極小回数テーブル146のレコードをソートする(ステップS107)。選択部154は、ソートしたレコードのうち、上位Nのレコードに対応する非劣解をニーポイントとして選択する(ステップS108)。ニーポイント選択装置100の出力部155は、ニーポイントの情報を表示部130に出力して表示させる(ステップS109)。   The selection unit 154 of the knee point selection device 100 sorts the records of the minimum count table 146 based on the minimum count (step S107). The selection unit 154 selects a non-inferior answer corresponding to the top N record among the sorted records as a knee point (step S108). The output unit 155 of the knee point selection apparatus 100 outputs and displays knee point information on the display unit 130 (step S109).

次に、本実施例に係るニーポイント選択装置100の効果について説明する。ニーポイント選択装置100は、重みの異なる複数の高さ関数を用いて、極小点にあたる非劣解を特定する処理を行い、各非劣解について、極小点となった回数が多いものをニーポイントとして選択する。極小点となった回数が多い非劣解は、高さ関数が少し変化しても、ニーポイントである場合が多いため、ロバストなニーポイントであるといえる。このため、本実施例に係るニーポイント選択装置100によれば、高さ関数が少し変化しただけで、ニーポイントではなくなる不安定な非劣解を除外し、ロバストなニーポイントを選択することができる。   Next, the effect of the knee point selection apparatus 100 according to the present embodiment will be described. The knee point selection apparatus 100 performs a process of specifying a non-inferior solution corresponding to a minimum point using a plurality of height functions having different weights, and for each non-inferior solution, a point having a large number of minimum points is converted to a knee point. Choose as. A non-inferior solution with a large number of minimum points is a robust knee point because it is often a knee point even if the height function changes slightly. For this reason, according to the knee point selection apparatus 100 according to the present embodiment, it is possible to select a robust knee point by excluding an unstable non-inferior solution that is not a knee point only by a slight change in the height function. it can.

ニーポイント選択装置100は、各非劣解に対する極小回数を極小回数テーブル146に登録し、極小回数テーブル146の非劣解を極小回数を基にしてソートする。ニーポイント選択装置100は、極小回数が上位Nの非劣解を、ニーポイントとして選択する。これにより、ロバストな複数のニーポイントを選択することができる。   The knee point selection apparatus 100 registers the minimum number of times for each non-inferior solution in the minimum number table 146, and sorts the non-inferior solutions in the minimum number table 146 based on the minimum number of times. The knee point selection apparatus 100 selects a non-inferior solution with the highest number of minimum N as a knee point. Thereby, a plurality of robust knee points can be selected.

ニーポイント選択装置100は、非劣解に含まれる複数の目的関数の値に重みを乗算した値を合計することで、非劣解に対する高さ情報を算出する。これにより、極小点にあたる非劣解を効率的に特定することができる。   The knee point selection apparatus 100 calculates the height information for the non-inferior solution by adding the values obtained by multiplying the values of the plurality of objective functions included in the non-inferior solution by the weight. Thereby, the non-inferior solution corresponding to the minimum point can be identified efficiently.

次に、上記実施例に示したニーポイント選択装置100と同様の機能を実現するコンピュータのハードウェア構成の一例について説明する。図16は、ニーポイント選択装置と同様の機能を実現するコンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。   Next, an example of a hardware configuration of a computer that realizes the same function as the knee point selection apparatus 100 shown in the above embodiment will be described. FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a computer that realizes the same function as the knee point selection device.

図16に示すように、コンピュータ200は、各種演算処理を実行するCPU201と、ユーザからのデータの入力を受け付ける入力装置202と、ディスプレイ203とを有する。また、コンピュータ200は、記憶媒体からプログラム等を読み取る読み取り装置204と、有線または無線ネットワークを介して収録機器等との間でデータの授受を行うインターフェース装置205とを有する。また、コンピュータ200は、各種情報を一時記憶するRAM206と、ハードディスク装置207とを有する。そして、各装置201〜207は、バス208に接続される。   As illustrated in FIG. 16, the computer 200 includes a CPU 201 that executes various arithmetic processes, an input device 202 that receives input of data from a user, and a display 203. The computer 200 also includes a reading device 204 that reads a program or the like from a storage medium, and an interface device 205 that exchanges data with a recording device or the like via a wired or wireless network. The computer 200 also includes a RAM 206 that temporarily stores various information and a hard disk device 207. The devices 201 to 207 are connected to the bus 208.

ハードディスク装置207は、受付プログラム207a、重み生成プログラム207b、算出プログラム207c、選択プログラム207d、出力プログラム207eを有する。CPU201は、各プログラム207a〜207eを読み出してRAM206に展開する。   The hard disk device 207 includes a reception program 207a, a weight generation program 207b, a calculation program 207c, a selection program 207d, and an output program 207e. The CPU 201 reads out each program 207 a to 207 e and develops it in the RAM 206.

受付プログラム207aは、受付プロセス206aとして機能する。重み生成プログラム207bは、重み生成プロセス206bとして機能する。算出プログラム207cは、算出プロセス206cとして機能する。選択プログラム207dは、選択プロセス206dとして機能する。出力プログラム207eは、出力プロセス206eとして機能する。   The reception program 207a functions as a reception process 206a. The weight generation program 207b functions as a weight generation process 206b. The calculation program 207c functions as a calculation process 206c. The selection program 207d functions as a selection process 206d. The output program 207e functions as the output process 206e.

受付プロセス206aの処理は、受付部151の処理に対応する。重み生成プロセス206bの処理は、重み生成部152の処理に対応する。算出プロセス206cの処理は、算出部153の処理に対応する。選択プロセス206dの処理は、選択部154の処理に対応する。出力プロセス206eの処理は、出力部155の処理に対応する。   The process of the reception process 206a corresponds to the process of the reception unit 151. The processing of the weight generation process 206b corresponds to the processing of the weight generation unit 152. The process of the calculation process 206c corresponds to the process of the calculation unit 153. The process of the selection process 206d corresponds to the process of the selection unit 154. The process of the output process 206e corresponds to the process of the output unit 155.

なお、各プログラム207a〜207eについては、必ずしも最初からハードディスク装置207に記憶させておかなくても良い。例えば、コンピュータ200に挿入されるフレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、DVD、光磁気ディスク、ICカードなどの「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ200が各プログラム207a〜207eを読み出して実行するようにしても良い。   Note that the programs 207a to 207e are not necessarily stored in the hard disk device 207 from the beginning. For example, each program is stored in a “portable physical medium” such as a flexible disk (FD), a CD-ROM, a DVD, a magneto-optical disk, and an IC card inserted into the computer 200. Then, the computer 200 may read and execute each of the programs 207a to 207e.

以上の各実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。   The following supplementary notes are further disclosed with respect to the embodiments including the above examples.

(付記1)複数の目的関数を用いた最適化問題についての複数の非劣解の入力を受け付け、
前記複数の非劣解それぞれについて、前記複数の目的関数を座標軸とする多次元空間上に設定される特定の方向に基づく高さ情報を付与する処理を前記非劣解に対する重みを変えつつ繰り返し実行することで、非劣解毎に前記高さ情報が極小となる回数を算出し、
算出した前記回数を基にして、ニーポイントとなる非劣解を選択する
処理をコンピュータに実行させることを特徴とするニーポイント選択プログラム。
(Appendix 1) Accepting multiple non-inferiority inputs for an optimization problem using multiple objective functions,
For each of the plurality of non-inferior solutions, a process of giving height information based on a specific direction set on a multidimensional space having the plurality of objective functions as coordinate axes is repeatedly executed while changing the weight for the non-inferior solution By calculating the number of times the height information is minimized for each non-inferior solution,
A knee point selection program that causes a computer to execute a process of selecting a non-inferior solution that becomes a knee point based on the calculated number of times.

(付記2)前記ニーポイントとなる非劣解を選択する処理は、前記高さ情報が極小となる回数を基にして複数の非劣解をソートし、ソートされた複数の非劣解のうち、極小となる回数が上位の非劣解を前記ニーポイントとして選択することを特徴とする付記1に記載のニーポイント選択プログラム。 (Additional remark 2) The process which selects the non-inferiority used as the said knee point sorts a plurality of non-inferior solutions based on the frequency | count that the said height information becomes the minimum, Among the several non-inferior solutions sorted The knee point selection program according to appendix 1, wherein a non-inferior solution having the highest number of times of minimization is selected as the knee point.

(付記3)前記算出する処理は、非劣解に含まれる複数の目的関数の値に重みを乗算した値を合計することで、前記非劣解に対する高さ情報を算出することを特徴とする付記1または2に記載のニーポイント選択プログラム。 (Additional remark 3) The said process to calculate calculates the height information with respect to the said non-inferior solution by adding the value which multiplied the value of the several objective function contained in a non-inferior solution with the weight, It is characterized by the above-mentioned. The knee point selection program according to appendix 1 or 2.

(付記4)コンピュータが実行するニーポイント選択方法であって、
複数の目的関数を用いた最適化問題についての複数の非劣解の入力を受け付け、
前記複数の非劣解それぞれについて、前記複数の目的関数を座標軸とする多次元空間上に設定される特定の方向に基づく高さ情報を付与する処理を前記非劣解に対する重みを変えつつ繰り返し実行することで、非劣解毎に前記高さ情報が極小となる回数を算出し、
算出した前記回数を基にして、ニーポイントとなる非劣解を選択する
処理を実行することを特徴とするニーポイント選択方法。
(Appendix 4) A knee point selection method executed by a computer,
Accepts multiple non-inferior inputs for an optimization problem with multiple objective functions,
For each of the plurality of non-inferior solutions, a process of giving height information based on a specific direction set on a multidimensional space having the plurality of objective functions as coordinate axes is repeatedly executed while changing the weight for the non-inferior solution By calculating the number of times the height information is minimized for each non-inferior solution,
A knee point selection method comprising: executing a process of selecting a non-inferior solution that becomes a knee point based on the calculated number of times.

(付記5)前記ニーポイントとなる非劣解を選択する処理は、前記高さ情報が極小となる回数を基にして複数の非劣解をソートし、ソートされた複数の非劣解のうち、極小となる回数が上位の非劣解を前記ニーポイントとして選択することを特徴とする付記4に記載のニーポイント選択方法。 (Additional remark 5) The process which selects the non-inferior solution used as the said knee point sorts a plurality of non-inferior solutions based on the frequency | count that the said height information becomes the minimum, Among the several non-inferior solutions sorted The knee point selection method according to appendix 4, wherein a non-inferior solution having the highest number of times of minimization is selected as the knee point.

(付記6)前記算出する処理は、非劣解に含まれる複数の目的関数の値に重みを乗算した値を合計することで、前記非劣解に対する高さ情報を算出することを特徴とする付記4または5に記載のニーポイント選択方法。 (Additional remark 6) The said process to calculate calculates the height information with respect to the said non-inferior solution by adding the value which multiplied the value of the some objective function contained in a non-inferior solution with the weight, It is characterized by the above-mentioned. The knee point selection method according to appendix 4 or 5.

(付記7)複数の目的関数を用いた最適化問題についての複数の非劣解の入力を受け付ける受付部と、
前記複数の非劣解それぞれについて、前記複数の目的関数を座標軸とする多次元空間上に設定される特定の方向に基づく高さ情報を付与する処理を前記非劣解に対する重みを変えつつ繰り返し実行することで、非劣解毎に前記高さ情報が極小となる回数を算出する算出部と、
算出した前記回数を基にして、ニーポイントとなる非劣解を選択する選択部と
を有することを特徴とするニーポイント選択装置。
(Appendix 7) A reception unit that receives a plurality of non-inferiority inputs for an optimization problem using a plurality of objective functions;
For each of the plurality of non-inferior solutions, a process of giving height information based on a specific direction set on a multidimensional space having the plurality of objective functions as coordinate axes is repeatedly executed while changing the weight for the non-inferior solution A calculation unit that calculates the number of times the height information is minimized for each non-inferior solution;
A knee point selection apparatus comprising: a selection unit that selects a non-inferior solution that becomes a knee point based on the calculated number of times.

(付記8)前記算出部は、前記高さ情報が極小となる回数を基にして複数の非劣解をソートし、ソートされた複数の非劣解のうち、極小となる回数が上位の非劣解を前記ニーポイントとして選択することを特徴とする付記7に記載のニーポイント選択装置。 (Additional remark 8) The said calculation part sorts several non-inferior solutions based on the frequency | count that the said height information becomes the minimum, and the frequency | count that becomes the minimum among the plurality of sorted non-inferior solutions is high. The knee point selection device according to appendix 7, wherein a poor answer is selected as the knee point.

(付記9)前記算出部は、非劣解に含まれる複数の目的関数の値に重みを乗算した値を合計することで、前記非劣解に対する高さ情報を算出することを特徴とする付記7または8に記載のニーポイント選択装置。 (Additional remark 9) The said calculation part calculates the height information with respect to the said non-inferior solution by totaling the value which multiplied the weight to the value of the some objective function contained in a non-inferior solution. The knee point selection device according to 7 or 8.

100 ニーポイント選択装置
110 通信部
120 入力部
130 表示部
140 記憶部
141 非劣解集合情報
142 重み集合情報
143 Mapperパラメータ
144 無向グラフ情報
145 有向グラフ情報
146 極小回数テーブル
150 制御部
151 受付部
152 重み生成部
153 算出部
154 選択部
155 出力部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Knee point selection apparatus 110 Communication part 120 Input part 130 Display part 140 Storage part 141 Non-inferiority set information 142 Weight set information 143 Mapper parameter 144 Undirected graph information 145 Directed graph information 146 Minimal number of times table 150 Control part 151 Reception part 152 Weight Generation unit 153 Calculation unit 154 Selection unit 155 Output unit

Claims (5)

複数の目的関数を用いた最適化問題についての複数の非劣解の入力を受け付け、
前記複数の非劣解それぞれについて、前記複数の目的関数を座標軸とする多次元空間上に設定される特定の方向に基づく高さ情報を付与する処理を前記非劣解に対する重みを変えつつ繰り返し実行することで、非劣解毎に前記高さ情報が極小となる回数を算出し、
算出した前記回数を基にして、ニーポイントとなる非劣解を選択する
処理をコンピュータに実行させることを特徴とするニーポイント選択プログラム。
Accepts multiple non-inferior inputs for an optimization problem with multiple objective functions,
For each of the plurality of non-inferior solutions, a process of giving height information based on a specific direction set on a multidimensional space having the plurality of objective functions as coordinate axes is repeatedly executed while changing the weight for the non-inferior solution By calculating the number of times the height information is minimized for each non-inferior solution,
A knee point selection program that causes a computer to execute a process of selecting a non-inferior solution that becomes a knee point based on the calculated number of times.
前記ニーポイントとなる非劣解を選択する処理は、前記高さ情報が極小となる回数を基にして複数の非劣解をソートし、ソートされた複数の非劣解のうち、極小となる回数が上位の非劣解を前記ニーポイントとして選択することを特徴とする請求項1に記載のニーポイント選択プログラム。   The process of selecting a non-inferior solution that becomes the knee point sorts a plurality of non-inferior solutions based on the number of times that the height information is minimized, and becomes a minimum among the plurality of sorted non-inferior solutions. The knee point selection program according to claim 1, wherein a non-inferior answer having the highest number of times is selected as the knee point. 前記算出する処理は、非劣解に含まれる複数の目的関数の値に重みを乗算した値を合計することで、前記非劣解に対する高さ情報を算出することを特徴とする請求項1または2に記載のニーポイント選択プログラム。   2. The height information for the non-inferior solution is calculated by summing values obtained by multiplying values of a plurality of objective functions included in the non-inferior solution by weights. The knee point selection program according to 2. コンピュータが実行するニーポイント選択方法であって、
複数の目的関数を用いた最適化問題についての複数の非劣解の入力を受け付け、
前記複数の非劣解それぞれについて、前記複数の目的関数を座標軸とする多次元空間上に設定される特定の方向に基づく高さ情報を付与する処理を前記非劣解に対する重みを変えつつ繰り返し実行することで、非劣解毎に前記高さ情報が極小となる回数を算出し、
算出した前記回数を基にして、ニーポイントとなる非劣解を選択する
処理を実行することを特徴とするニーポイント選択方法。
A knee point selection method executed by a computer,
Accepts multiple non-inferior inputs for an optimization problem with multiple objective functions,
For each of the plurality of non-inferior solutions, a process of giving height information based on a specific direction set on a multidimensional space having the plurality of objective functions as coordinate axes is repeatedly executed while changing the weight for the non-inferior solution By calculating the number of times the height information is minimized for each non-inferior solution,
A knee point selection method comprising: executing a process of selecting a non-inferior solution that becomes a knee point based on the calculated number of times.
複数の目的関数を用いた最適化問題についての複数の非劣解の入力を受け付ける受付部と、
前記複数の非劣解それぞれについて、前記複数の目的関数を座標軸とする多次元空間上に設定される特定の方向に基づく高さ情報を付与する処理を前記非劣解に対する重みを変えつつ繰り返し実行することで、非劣解毎に前記高さ情報が極小となる回数を算出する算出部と、
算出した前記回数を基にして、ニーポイントとなる非劣解を選択する選択部と
を有することを特徴とするニーポイント選択装置。
A reception unit that accepts a plurality of non-inferiority inputs for an optimization problem using a plurality of objective functions;
For each of the plurality of non-inferior solutions, a process of giving height information based on a specific direction set on a multidimensional space having the plurality of objective functions as coordinate axes is repeatedly executed while changing the weight for the non-inferior solution A calculation unit that calculates the number of times the height information is minimized for each non-inferior solution;
A knee point selection apparatus comprising: a selection unit that selects a non-inferior solution that becomes a knee point based on the calculated number of times.
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