故障モードを伴うシステム信頼性最適化問題の遺伝的アルゴリズムによる一解法

概要

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故障モードを伴う信頼性最適化問題は, 一般に非線形整数計画問題として定式化される.しかし, この非線形整数計画問題を非線形のままで解くことは難しく, そのため0-1線形計画問題に変換してから最適解を求める手法が上記の解法を含めて数多く提案されている.また, この種の整数計画問題は各決定変数のとり得る範囲が有限であることが多く, 整数値をとることと併せて一種の組合せ問題と考えることができる.最近, 遺伝的アルゴリズム(GA)が組合せ問題の有効な解法の一つとして注目されており, スケジューリング問題, 輸送問題, 巡回セールスマン問題, 最適制御問題などの最適化問題に適用されている.本論文では, このような観点に立って, 組合せ問題の解法として有効であるGAの考え方を, 数種類の故障モードを伴うシステムの信頼性最適化問題に適用することを試みる.すなわち, GAの考え方を導入し, 0-1非線形計画問題として定式化された最適化問題をヒューリスティクに解き, 容易に最良解を求める手法を提案する.さらに, 同問題を0-1線形計画問題に変換した場合との比較実験結果についても報告する.
1995-02-15