JPH01273102A - 汎用最適化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は汎用最適化装置に係り、特に、現在の計算結果
を目的関数、制約条件のグラフインク表示や探索点での
目的関数値等の数値表示と対比しながら最適点を確認・
改良するのに好適な最適化装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭６２−６１１０１号公報に記載の
ように、複数個の探索出発点からの局所最適化を複数台
の局所最適化装置により並行して実施し、さらに、既に
発見された局所最適解と探索出発点との距離をもとに、
その探索出発点からの最適化を実行するか否かを判定す
ることで無駄な局所最適化処理の回数を減らしていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、局所最適化装置が計算した結果が必
ずしも局所最適解とは限らず、誤まった結果を出力する
場合の対策が考慮されておらず、計算した結果を検証・
改良できないという問題があった。

本発明の目的は、局所最適化装置が計算した結果を検証
・改良することにより、局所最適化装置だけでは求めら
れなかった局所最適解を求めることができる汎用最適化
装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、最適化部、結果表示部、結
果改良部、入力パラメータ・出力結果記録部、制御部を
設ける。最適化部で計算した結果を結果表示部でグラフ
ィック表示し、制御部がユーザ入力コマンドに対応して
必要な情報を入力パラメータ・出力結果記録部から随時
、読み出して数値表示し、それらの表示をもとに、ユー
ザが結果改良部を用いて改良点を入力するという一連の
処理を制御部が制御しながら繰り返すことにより達成さ
れる。

〔作用〕

最適化部、または、結果改良部で計算した局所最適解付
近の二次元断面を結果表示部でグラフィック表示するこ
とによって、局所最適解を検証できる。計算した局所最
適解よりも良い点がグラフインク表示上で判明した場合
、ユーザはその改良点を結果改良部で入力することによ
って、局所最適解を改良できる。

結果表示、結果改良の任意の時点で、入力パラメータ・
出力結果記録部内の出力結果を表示することによって、
最適化処理を中断せずに、以前の出力結果と現在の探索
点とを一画面上で比較できる。逆に、結果表示、結果改
良の任意の時点で、入力パラメータや出力結果を入力パ
ラメータ・出力結果記録部に書き込むことによって、最
適化処理を一時中断できる。また、記録部への書き込み
以後、仮に結果改良が失敗しても、記録部に書き込んだ
内容を再度呼び出せば、書き込んだ時点の探索点から最
適化処理をリスタートできる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例の構成図を第１図に示す６図に
おいて、１は記憶装置、２は入力パラメータ・出力結果
記録部、３は最適化部、４は結果表示部、５は結果改良
部、６は入力装置、７は表示装置、８は制御部である。

ユーザは最適化すべき目的関数とその制約条件（以下、
最適化問題という）を記憶装置１にあらかじめ作成して
おく。

また、最適化部３への入力パラメータを入力パラメータ
・出力結果記録部２にあらかじめ作成しておく。

第２図は、制御部８の処理の概要を示す流れ図である。

まず、制御部８は記憶装置１から最適化量題名を読み出
し、表示装置７に転送する。ユーザは表示装置７に表示
された最適化量題名から一つを入力装置６を用いて選択
する。制御部８は選択された最適化問題を記憶装置１か
ら読み出し、最適化部３に転送する。次に、制御部８は
選択された最適化問題に関する以前実行した入力バラメ
−タ、出力結果を入力パラメータ・出力結果記録部２か
ら読み出し、表示装置７に転送する。更に、制御部８は
最適化部３で使用可能な最適化手法名（例えば、逐次二
次計画法、ＧＲＧ等）を最適化部３から読み出し、表示
装置７に転送する。ユーザは表示装置７に表示された入
力パラメータ、出力結果、最適化手法名から、最適化部
３で用いる入力パラメータ、探索出発点、最適化手法を
一つずつ選択する。このとき、探索出発点は、出力結果
の中の以前の局所最適解を用いてもよいし、入力パラメ
ータの中の以前の探索出発点を用いてもよい。制御部８
は選択された入力パラメータ、探索出発点を最適化部３
に転送し、選択された最適化手法を起動する。最適化手
法で計算が終了すると、最適化部３はその出力結果を制
御部８に転送する。制御部８は表示装置７にメッセ・−
ジを転送し、ユーザに計算終了を知らせ、入力コマンド
待ちになる。

８力結果書き込みのコマンドを入力すると、制御部８は
、使用した最適化問題名、入力バラメータ、出力結果、
最適化手法名を組にして入力パラメータ・出力結果記録
部２に転送する。

出力結果表示のコマンドを入力すると、制御部８は最適
化問題、入力パラメータ、出力結果、使用した最適他年
法名を最適化部３から読み出し、結果表示部４に転送す
る。結果表示部４では、−点を通すニベクトルで張られ
る二次元断面、または、二点を通す−ベクトルで張られ
る二次元断面上の目的関数の等高線、制約条件、探索点
、探索ベクトル等をグラフィック表示する。ここで断面
を設定する点は、最適化部３が計算した局所最適解、以
前計算した局所最適解、ユーザ入力点があり、制御部８
は各々を最適化部３．入力パラメータ・出力結果記録部
２．入力装置６から読み出し、結果表示部４に転送する
。また、二次元断面を設定するニベクトルは、最適化部
３で計算した最後の二探索ベクトル、勾配ベクトル、共
役方向ベクトル等があり、制御部８は最適化部３の出力
結果を読み出し、それをもとにニベクトルを結果表示部
４に転送する。

結果表示した状態でユーザが入力パラメータや出力結果
を表示するコマンドを入力すると、制御部８は入力パラ
メータ・出力結果記録部２．または、最適化部３から必
要な数値情報を読み出し、表示装置７に転送する。

ユーザは表示装置７に表示された情報をもとにして、最
適化部３が計算した局所最適解の改良点を入力する。制
御部８は入力された改良点の情報を結果改良部５に転送
する。結果改良部５は二次元断面上の入力された改良点
の座標、そこでの目的関数値、制約条件値、勾配ベクト
ル等を計算し、その数値情報を制御部８に転送する。制
御部８は入力コマンドが要求する、改良点での数値情報
を表示装置に転送する。

以下、ユーザはコマンド入力して、いろいろな二次元断
面上で局所最適解を改良していくか、最適化部３を再起
動していく。

〔発明の効果〕

本発明によれば、最適化すべき問題に関する以前の最適
化計算の履歴を入力パラメータ・出力結果記録部から、
随時、読み出せるので、局所最適化計算の検証・改良に
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は制御
部の処理の概要を示す流れ図である。 １・・・記憶装置、２・・・入力パラメータ・出力結果
記録部、３・・・最適化部、４・・・結果表示部、５・
・・結果改良部、６・・・入力装置、７・・・表示装置
、８・・・制御部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ユーザが定義した目的関数、制約条件を蓄積する記
   憶装置と、前記制約条件のもとで前記目的関数の局所最
   適解を計算する最適化部と、前記最適化部が計算した前
   記局所最適解の近傍での前記目的関数、前記制約条件の
   図形情報と前記最適化部の探索点の数値情報を表示する
   結果表示部と、前記局所最適解の改良点を前記ユーザが
   画面入力する結果改良部と、入力装置と、表示装置とを
   含む最適化装置において、 前記最適化部の入力パラメータと出力結果を、最適化し
   ている前記目的関数、前記制約条件に対応した入力パラ
   メータ・出力結果記録部へ入出力することを制御し、前
   記入力パラメータ・出力結果記録部、前記最適化部、前
   記結果表示部、前記結果改良部のデータの転送を制御す
   る制御部を設けたことを特徴とする汎用最適化装置。 ２、前記制御部に、最適化の終了後、あるいは、途中段
   階で前記探索点近傍の状況を把握し、次の前記探索点を
   入力する手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の汎用最適化装置。