近年、遺伝的プログラミングは実際的な事例、例えば ヒューマノイド・ロボット，金融工学，バイオインフォマティックス，自動作 曲などに盛んに応用されている。その中には実際に商品化 されたり、現場で利用されているものもある。 さらに、遺伝的プログラミングを拡張してより頑強性のあるプログラム進化 を構築する試みもなされている。その１つが確率モデルに基づくアプローチで ある。本講演では、こうした遺伝的プログラミングの最近の話題について 説明する。

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近年, ボラティリティに注目した経済時系列の解析が積極的になされている. ボラティリティ変動モデルとしては ARCH および GARCH モデルが有名であるが十分な予測精度を得ることができないといった問題点がある. そこで本研究では, この問題を解決するために, 遺伝的プログラミング(Genetic Programming: GP)を用いたボラティリティ変動モデルの構築を目的とする．

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進化計算で遺伝子型-表現型写像が冗長な最適化問題を扱う場合，個体の適応度における多様性と，遺伝子型における多様性では傾向が異なる．しかし，一般的な世代交代モデルでは適応度のみを用いて選択を行うため，本来要求される遺伝子型における多様性を適切に調整できない可能性がある．そこで，適応度に加えて遺伝子型空間における個体間の距離を利用した世代交代モデルを適用し，遺伝子型における多様性に関する研究を行う．

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遺伝的アルゴリズムは評価関数の値だけで解を探索できる非常に汎用的な多点探 索手法である．本質的に膨大な回数の評価演算を要するため，並列化による計算 時間短縮が試みられてきた．我々は多数の演算器を持ち並列計算を行うGPUを採 用する．GPUはグラフィック処理用のデバイスであるが，汎用計算向けにハー ド・ソフトの両面から開発が進んでいる． 本研究では，GPUの統合開発環境であるCUDAを用いて遺伝的アルゴリズムを実装 する．組み合わせ最適化問題を通して性能を検証する．

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生産計画業務において，エージェント技術による計画立案支援システム構築に向けて熟練者・非熟練者に対応するエージェントのモデル化を目的とした研究を進めている．本講演では，熟練者による介入・支援の点に注目し，パラメータを調整することにより熟練者，非熟練者を区別することが可能であるようなエージェントの数理計画モデルを示すとともに，プロトタイプによる計算例を紹介する．

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本稿では，NEDOの戦略的先端ロボット要素技術開発プロジェクト被災建造物内移動RTシステムにおいて，電気通信大学と(株)インターネットイニシアティブジャパン（リーダ：宇夫陽次朗主任研究員）が共同で実施したプロジェクトの成果の概要を紹介する． 我々のグループでは，突発的な災害等によって，既存の電力や通信インフラの利用が期待できない環境下において，あらたに通信インフラを構築しつつ半自律的に被災建造物を探索できるロボット群を実現した．その特色は，1)未知環境において運用・通信可能で環境変動にロバストなシステム，2) 高い情報収集性能と拡張性を実現するアーキテクチャ，3)高機能ロボット群によるロボット運用および情報収集基盤の構築，4)収集した情報の利活用を考慮したシステム，の4点である．

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我々は，災害発生時に被災建物内の内部を効率的に探索することを目的として，複数台のロボット群を運用するためのシステムの開発を行っている．特に，既存の通信インフラを仮定せずに災害発生時において被災した建物の探索を行うために，我々はRobohocネットワークと呼ぶ独自のアドホック無線ネットワークを開発した．本稿では，移動ロボット群がシステムを破綻させることなく動画を含む通信をやりとりするための枠組みについて述べる．

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本研究では、１人のオペレータで複数の移動ロボットを同時に操作できる半自律制御システムを開発した．そこではオペレータは移動ロボット群の進む方向のみを指定し、各ロボットは指定された方向へ進むように制御を行う．開発したシステムでは、各ロボットが自己位置を推定する必要はなく、ジャイロセンサと距離センサを用いて障害物を回避しつつ、指定された方向へ走行する．

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我々はこれまで過去に撮影した画像上に現在位置での移動ロボットのＣＧモデルを重ね合わせ仮想的な俯瞰画像を提示させるシステムを開発してきた．しかし，これまでに開発してきたシステムでは環境中に移動障害物がある場合，それが画面上に反映されないため衝突の危険があった．本研究では，従来開発してきたシステムを移動障害物に対応させるために行ったシステムの改良点や提示方法に関して得られた知見について述べる．

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レスキューロボットが収集した情報を元に環境地図を作成する際，ロボット位置・姿勢の推定誤差や，通信可能なデータ量の制約や変動が大きな問題である．本研究では，自動では形状地図を修正できないようなロボット位置・姿勢の推定誤差が発生した場合に，手動で素早く修正を行うためのインタフェースを作成した．また，ロボットから通信可能なデータ量が制約された場合には，通信リソースを考慮してその時々に必要なデータのみを優先して転送するためのインタフェースを作成した．

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レスキューロボット用いた被災建物内の情報インフラ構築技術に関する研究を行う．この際に，構築される情報インフラはロボットが運搬する通信ノードをアクセスポイントとするアドホックネットワークとして構築される．これらのアクセスポイントは，ロボットへの積載量の制限から効率のよい配置が求められる．事前に環境地図情報が得られている場合は，最低限必要なアクセスポイント数をその配置位置とともに計算できる機能を実装した．

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市場指向プログラミングとは, マルチエージェントの概念を用いて計算機上に仮想市場を構築し資源配分問題を高速に解く最適化手法である. しかし, 従来の市場指向プログラミングは静的な状況を対象としているため, 動的な環境下での資源配分問題に適用することは困難であった. そこで本発表では, 効用関数が時間とともに変化する市場での消費エージェントの戦略を定式化し, 資源配分特性解析を行う。

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半導体の設計プロセスでは、プログラミングや検証、性能評価等の機能を提供す るCASEツールが広く利用されているが、これらのツールでは対象とする 半導体単体での評価のみが可能で、それを組み込んだ製品全体の性能評価はでき ない。そこで、我々はCASEツールが利用する設計情報を基に離散系のシミュレー ションモデルを自動生成し、設計者に負担を強いることなく、製品全体の性能を 評価できるシステムを開発した。本発表では、我々の方法論や性能評価等の結果 について報告する。

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　我々が開発中の視覚障害者の歩行を支援する歩行補助ロボットの状況認識と移動制御について報告する．歩行補助ロボットのために開発した機能の中で障害物回避機能は移動時の安全確保のために重要である．ロボットが移動する際には静止物体のみならず接近する移動物体を安全に回避しなければならない．ロボットが検知した前方の物体の位置または移動方向を推定してロボットが回避方向を決定することにより，ロボットは移動物体や静止物体を回避できる．本研究ではロボットの移動時の安全性向上を目指して，画像処理を用いた移動物体認識の手法とロボットの移動可能な安全領域探索の手法を組み合わせた移動制御法を提案する．さらに，提案手法を用いた移動制御実験の結果について報告する．

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混合品種組み立てラインにおいては、在庫量とライン停止時間の間にトレードオフ関係が存在する。このため、そこでの製品投入順序に対する意思決定において多目的解析が重要な問題となる。これに関する我々の先行研究では、伝統的な重み付け法を繰り返し解く方法と近年のメタ解法の一つであるPSAの二つの手法を比較して両手法の利点と欠点を明らかにした。これを受けて本研究では、両手法の利点のみを取り入れた新しい多目的解析法を提案し、同問題に対して提案法の有効を検証した結果について報告する。

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エージェントベースでのシミュレーションにより、市場における製品やサービスの選択、普及に関する汎用的なシミュレータ構築に関して検討を行う。その際、市場の挙動に影響を及ぼす各プレイヤーの挙動を総合的に取り扱うことのできるフレームワークの構築を目指す。市場シェアや価格推移のほか、製品認知や購入意向、企業収益、市場規模自体の拡大や縮小など、種々の指標を結果として得るようなシミュレータの構築を目的とする。

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著者らが提案している外乱応答データを用いた外乱抑制FRIT法の有効性を 温度制御実験器を用いて検討した結果を報告する．

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本発表では，一組の実験データを直接用いた制御器パラメータ調整手法であるFRITに基づき，IMCの制御器調整を行う手法を提案する．その際，制御器に応答モデルを内包させたIMCフィルタを採用することで，所望の応答を達成する制御パラメータのみならず，制御対象のパラメータも得られることを示す．また，数値シミュレーションにより提案手法の有効性も示す．

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実際の工業プロセスなど数学モデルで記述することが困難なシステムに対し望ましい制御結果を継続的に得る手法として，筆者らは「制御性能評価」と「制御系設計」を一つの可調整パラメータで統合したパフォーマンス駆動型セルフチューニング制御系の設計法を提案している。本発表では，本手法の有効性をシミュレーションを用いて検証した後，実際の工業プロセスである「定量フィーダ」に適用した結果について報告する。

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最小自乗法とPSOを最適化法を用いた閉ループ入出力データを用いた直接的PID制御ゲイン調整法を提案し，その有効性を示す．

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本研究では，むだ時間を含む倒立振子の安定化制御を行った．実験で用いた倒立振子は，種々の不確かさを含むものであり，通常の制御系設計法では良好な結果を得るのが困難である． そこで，むだ時間による影響が無視できない状況を想定して，長いむだ時間に適用できるPIDゲインの調整を行った．実験により，提案手法の有効性を検証した．

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著者は過去に自己適応型スライディングモード制御（SA-SMC）と称して，制御対象のパラメータ値が未知でも適用可能なセルフチューニング型のスライディングモード制御を提案し，いくつか異なる実システムに適用して効果を示した．これまでは対象が１入力システムであったが，本発表では(1)２入力のシミュレーション適用例，(2)切換関数を設計しないアルゴリズムの改善を追加し，SA-SMCのさらなる有用性を示す．

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　我々は、地球環境問題に関する代表的なゲームであるコモンスゲームを何度となくプレイし、その奥深さに驚嘆してきた。　しかしながら、同時に、しばしばゲームプレーイング自体が単調になってしまい、プレーヤの何人かはゲームプレーイングの続行の意欲さえなくしてしまうという光景に出くわしてきたのである。　 　本研究では、こうした状況から脱却するため、ニューラルネット並びに多目的進化法を導入することを試み、元々のコモンスゲームをより興味深いものに改良することを試みた。　そして、新たに作成された改良型ゲームがより興味深いものになっているかどうか、実際にゲームプレーイングを行なうことにより元のゲームとの比較検討を行なった。

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本研究では，近年多くの注目を集めている新しい最適化手法の1つであるDifferential Evolution（DE）の解探索性能の改善を目的としている．本研究では，DEの個体集団に階層構造を導入し解探索性能の改善を目指す．提案手法を代表的な関数値最適化問題に適用し従来法と比較検討を行う．

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現在，青果物の選別作業は，長時間に渡り複数人で目視により行われており，作業負荷と選別の個人差が問題となっている．本研究では，長楕円体状青果物を対象として，選別作業の自動化および選別基準の均一化を目的とした全面検査選別システムの開発を行う． 本システムは，複数台のベルトコンベアからなる独立駆動系を用いて識別対象を1個に分離し，6面同時撮像を行った後，画像処理により大きさ，形状，および傷の有無を識別する．本論文では，長楕円体状青果物の一つである赤ピーマンを用いて搬送性能および識別性能の評価を行う．

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IDS(Intrusion Detection Systems)の不正アクセス検出精度を高めるための確率IDSシステムを提案する。確率IDSシステムでは、高い精度で正常、既知の不正、未知の不正アクセスの検出が可能である。シミュレーションにより、従来手法に比較して提案する確率ＩＤＳシステムは、比較的容易に高い検出精度を実現することを明らかにしている。

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近年，生物の遺伝と進化から着想を得た最適化手法である遺伝的アルゴリズム (GA) が注目されている．当研究室では，累積個体種数と呼ばれる多様性に関する新たな指標を提案しており，GA の探索性能と相関があることを示してきた．当研究では，GA の良好な探索時における累積個体種数の変化には類似性があるという説を立て，事前に定められた累積個体種数の変化に実際の値を追従するように GA の可調整パラメータを動的に変化させる手法を提案する．数値実験により提案手法の有効性を確認する．

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二足歩行ロボットが将来的に高性能になった際に着地という行動に迫られると予想される。二足歩行ロボットにおいて、着地を行わせるにはどのような制御を行うべきか研究を行った。 歩行から走行へ、走行から跳躍へと行動が可能になったロボットが必然的に着地という行動に迫られる。二足歩行ロボットが着地を行うためにはどのような制御を行うべきか研究を行った。

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本稿では不安定なゼロダイナミクスを利用したPendubotの投球運動の制御則を提案する．人間の投球運動における上肢の動きに着目し，Pendubotと呼ばれる2リンクの劣駆動ロボットを対象とする．提案する制御則では出力零化制御によりPendubotの先端部を鉛直平面上の幾何学的な軌道に拘束し，その軌道上のゼロダイナミクスを不安定化することで投球運動を実現する．数値シミュレーションと制御実験により提案する手法の有効性を検証する．

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非線形な結合振動子系には，エネルギーが空間的に局在した振動現象が存在し，空間局在モードと呼ばれている． 近年，マイクロカンチレバーアレイにおいて空間局在モードの存在が実験的に確かめられた． 同実験はエネルギー局在現象の工学的応用について，その実現可能性を強く示唆するものである． 工学的応用に際し，エネルギー局在現象の制御が必要不可欠となる． 本報告では，エネルギー局在現象である空間局在モードの制御を目指し，その操作手法について数値的に検討する． 操作手法は，空間局所的な不純物導入による方法と，空間大域的なパラメータ操作による方法とがある． 両者について，相空間の大域構造と，操作される空間局在モードの挙動を定性的に調べる．

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物質表面上の粒子の操作は新しいデバイスをもたらすなどの観点から大いに注目を集めている。粒子の操作に用いる機器として、原子間力顕微鏡の探針が挙げられる。本研究では探針の振動により粒子に周期外力を加えることによる粒子操作の可能性について検討する。本報告では物質表面と粒子の相互作用ポテンシャルを算出する。算出した相互作用ポテンシャルに基づき運動方程式を求め、周期外力のパラメータによる粒子の運動の変化について、粒子の操作という観点から考察する。

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本研究では，内部に高速で回転するジャイロを搭載した球体ロボットに関て， 実験機を用いた動作実験及び数値シミュレーションによってその動特性の解析を行う．この球体ロボットは，ジャイロの持つ角運動量を外殻に伝えることで駆動力を得るが，内部機構を含めたダイナミクスは複雑になる．そこで，インパルス応答，ステップ応答などによる動作実験と数値シミュレーションを通して，モデルの妥当性，運動制御の実現可能性について調べる． (204文字)

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本稿では，移動ロボットに対するリミットサイクルシステムを利用した円経路追従制御について考察する．リミットサイクルを有する非線形システムを用い，任意の速度と回転方向で移動ロボットを円経路に追従させる制御則を与え，その安定性を適当な誤差システムに対する線形安定解析により示す．また，数値シミュレーション・実験において，本手法を適用し得られる結果を考察する．

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The parametrically excited pendulum has been studied as a classical nonlinear dynamical system. The rotation appears as a conversion from forcing vibration to rotational motion, which is applicable to energy scavenging and so on. In this paper, we show a method to establish the entrainment to a periodic rotation of parametric pendulum by the external force control.

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近年，環境問題を背景にエネルギーの効率的運用が注目されている．とくに，自然エネルギーは，行政の支援の下，民間レベルでも広く導入・利用されようになっている．しかしながら，自然エネルギーから供給できるエネルギー量は消費量に比べて少ないため，通常，異なるエネルギー供給方法と組み合わせた運用が必要である．しかしながら，複数の技術を用いたエネルギーの供給ネットワークの運用に関しては，シミュレーションを用いた評価が行われているに留まっている．本研究では複数種類の方法を組合せた都市街区におけるエネルギー供給・消費に対する数理モデルを構築する．数理モデルにエネルギー供給施設や機器の仕様条件を含めることで，数理解析によって効率的な運用と導入コストの視点から適切な施設や機器の選定を行う．

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一般的に，DES回路のような暗号回路をFPGAに実装する場合，面積やI/O端子数を削減することが重要である。 そこで本研究では，暗号回路の実装時における端子数の削減方法や面積の削減方法について，FPGAへの実装実験を通して検討する。

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分散型組み込みシステムのデバッグ手法として，ログを出力するソースコードを各マイコンのS/Wに埋め込む手法が広く用いられている．しかし，ログを保存できないマイコンを含むシステムではデバッグが不可能となる．そこで，1つのマイコンでログを取得することで，システム全体をデバッグする手法を提案する．我々は本手法をPC上で実装し，ログが取得可能であることを確認した．今後，本手法によるデバッグをシステム開発時に行うことで，有用性を評価する．

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近年、リアルタイムOSは様々な組み込み開発に用いられている。 しかしリアルタイムOS搭載したとしても、割り込みを制御することができない。 そこで我々は、リアルタイムOSの割り込み制御部に割り込みスケジューラを搭載した。 このシステムにより、割り込みに待ち状態を持たせることでセマフォを実現し、割り込み処理の同期・排他制御を実現した。

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カーナビや情報家電などの組み込み機器では，機器の高機能化によ るＵＩ（ユーザインタフェース）の複雑化・肥大化が進んでおり， これに伴いＵＩ Ｓ／Ｗの規模も増大している．また，多機種化に 伴い，初品開発だけでなく，派生機種開発時の開発効率化も重要 となってきている． 我々は，再利用に適したＵＩ設計モデルに基づいて，ソフトウェア プロダクトライン開発を実施することで，派生機種開発も含めた ＵＩ　Ｓ／Ｗの開発効率化，品質向上，および，保守工数の削減 を目指している．本稿では，その概要について述べる．

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　生産実行システムの開発分野においては，UMLやMDAの導入実績が非常に少ないのが現状である。しかしながらこれに対して，組み込みシステムの開発分野では，UMLやMDAが数多くシステム開発に適用されているのも現状である。そこで今回は，生産実行システムにおけるMDA開発やコード自動生成による開発手法の普及を目的に，MDAに基づくコード自動生成を用いた生産実行システムの開発支援に関する研究を実施した。

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アスペクト指向はオブジェクト指向と直交的な概念である. 本研究では, アスペクト指向プログラミングを利用した反復型開発モデルのソフトウェア開発手法を研究結果を報告する. ソフトウェアのモデルを設計し, 設計したオブジェクトや機能のプロトタイプの関係をアスペクトによって記述していき, プロトタイプを本実装へと差し替える手法である. この手法により, 柔軟なソフトウェア開発を目指すほか, オブジェクトとアスペクトを利用する際の設計手法も研究結果として報告する.

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光グリッドはWDM（波長分割多重）ネットワークを介したグリッドコンピューティングを実現する上で重要な技術であり、光波長によってデータが集中的に伝送される。その際、計算資源と波長資源がともに有効利用されるよう管理する必要がある。著者らの一部はPID制御による動的管理方式を提案したが、光パスの設置・解放や波長制約の変化は考慮しなかった。そこで本発表では、モデル予測制御を用い、さらに緩和2次計画問題（QP）によってリアルタイム処理に対処する。シミュレーションによって有効性を検証する。

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地球環境の持続可能性に関して生産活動が及ぼす影響は大きいと考えられるが，その全容はよく把握されていない．近年，エネルギーや資源の枯渇に関連して，省資源・省エネルギーを目指すサステナブル生産の研究開発が盛んになってきた．生産活動を孤立した活動として考えるのではなく，地球エネルギー・資源の流れを制御する社会的な仕組みと考えて，資源循環工学として捉えなおすことは興味深い．そのためのエネルギー・資源の流れの可視化の方策や標準化の課題について概観する．

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本研究では, 処理順序依存の段取時間を考慮したフローショップ問題に対する列生成法を提案する. 提案手法では, 原問題の緩和問題を集合被覆問題として定式化し, 限定主問題と仕事ごとのスケジュール候補を生成する列生成子問題を交互に解くことにより, 精度の良い下界値を導出する. 提案手法とラグランジュ緩和法による解法を比較することにより, 提案手法の有効性を検証する.

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現在は省エネルギー時代で,資源制約つきスケジューリング問題の研究でもエネルギー制約が重要になっている.その場合,一般的には仕事の処理時に消費するエネルギーを考える.しかし,現実の応用では,機械のモード変更時に消費するエネルギーも考える必要がある.そこで,本研究ではモード変更時の消費エネルギーを考慮に入れて,総納期を満たしつつ,エネルギー消費量を抑えるスケジューリング問題の定式化を提案する.

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近年の製造業各社を取り囲む状況は激化の一途を辿ってきた。企業間競争に勝ち残るためには、製品に迅速性と競争力のある価格設定が必要となる。この問題を解決する取り組みとして生産スケジューリング手法があり、生産コストを指標とすることの有効性がここ数年で認識され始めている。本研究では生産コストの算出に生産現場のための収益性評価指標として新たに提案されたJコスト論を適用し、これを考慮した生産スケジューリング手法の特性について検証を行う。

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現在、文書検索においては少数のキーワードを並べる形のクエリが広く用いられているが、検索意図に適合する文書は必ずしもそれらの単語を含むとは限らないため、より多くの適合文書を取得するためにはクエリの拡張が必要である。そこで単語間の潜在的な意味構造に基づく関連語を提示することで、クエリの拡張を促すシステムを実装した。さらに、視覚的なグループ分けによってブーリアンクエリを構築させるインタフェースを開発した。

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地域限定性を考慮した情報推薦方式を提案する．本研究では，利用者にとって地元では利用できないが，旅行先や出張先など現地でしか利用できないようなスポット（飲食店や娯楽施設，観光施設など）を地域限定性が高いスポットとしている．Web から取得されたスポットに関するテキスト情報（紹介文など）から，地元のスポットには含まれず，現地のスポットにしか含まれないような語句を抽出することで地域に限定的な語句を抽出する．抽出された語句がいかに地域に限定的なものであるかを表す尺度として，地域限定性スコアを定義し，このスコアが高い語句を含むスポットを利用者に推薦する．本稿では，提案方式について述べると共に，これを用いた基礎実験に対する考察を行う．

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ユーザーが商品につけたレーティングデータをもとに推薦を行う推薦システムではデータは行列形式で表現され, 欠測部分を予測することで未評価商品のレーティングを予測する. 欠測予測法の一つである行列因子化法は, 因子化された行列要素を平均に持つ正規分布を仮定した最尤推定と等価である. しかし実データでは, 傾向の異なるユーザー・商品のグループが存在し, 単一モデルの仮定が適切でない場合がある. このようなデータに対応するために, 行列因子化法を混合モデルを用いて拡張した方法を提案し, その性能について議論する.

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近年，進化型計算の一つである遺伝的プログラミング(GP)が注目されている． GP には，その個体表現の複雑さゆえに探索ダイナミクスの解析が困難という問題点がある． その解決手法として個体表現から冗長性を取り除く簡約化が提案されている． また GP にサブルーチン的機能を導入する自動関数定義(ADF)が注目されている． 本研究では簡約化を用いた ADF GP について解析する． Even-6-Parity 問題を用いた数値実験から，新たな知見が得られることを示す．

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