Transcript 分散対話型進化システム - 医療情報システム研究室

近未来チャレンジ
分散対話型進化システム
‐新たなネットワークコラボレーションの提案‐
同志社大学大学院
同志社大学
同志社大学
同志社大学大学院
〇小川泰正
三木光範
廣安知之
長谷佳明
研究背景
企業活動のグローバル化，シームレス化
組織，地域，国という枠組みにとらわれないコラボレーション
ネットワークコラボレーション
共同作業空間をネットワーク上において実現
コミュニケーションにおける知識の獲得，生産活動の活性化
CSCW(Computer Supported Cooperative Works)
AIDE[西本，間瀬，中津，99]
コンピュータ会議システムの一種
企画立案，デザイン作成などをネットワーク上で行う
DIES
DIES
(Distributed Interactive Evolutionary System)
人間とコンピュータの長所を融合
分散対話型進化システム
感性化
共同化
感性化
感性化
人間の感性的な評価を抽出し，システムに組み込むこと
進化的計算手法の一つであるIGA(Interactive Genetic Algorithm)
IGAは，GA操作における評価を人間が行う
仮想的な対話
共同化
共同化
コラボレーションを行う際に必要となる情報，イメージの共有
ユーザ数，使用場所という制約がないシステム
通信モデル：クライアント･サーバモデル
DIESの実装
複数ユーザが並列分散してIGAを行うシステム
妥協解の生成のみならず，より良い解の創造
システム
①サーバプログラムの起動
②指定されたWebサイトにアクセス
③Javaアプレットの起動
対象問題
デザイン作成のためのネットワークコラボレーションシステム
家具の配色支援システム
カーテン
ソファ
カーペット
シミュレーション
初期解の設定
ユーザの好みを反映した初期解を作成
初期解の提示
初期解として10個体を提示
カーテン
カーペット
初期設定の解
ソファ
ランダム
解の評価
ユーザは，解提示に対して相対的評価を行う
Second
Best
Third
Worst
ユーザの評価にしたがって適合度を割り当てる
感性の抽出（解探索）
GA処理をもとに解探索が行われ，解の再提示
GA処理をもとに解探索
コンピュータが人間の発想を支援
人間の感性をコンピュータが抽出
前回のベスト
人間の感性をコンピュータが抽出
コンピュータが人間の発想を支援
設計解の移住
共同作業者からの設計解が移住してくる
Worst
Third
Best
ユーザA
Second
ユーザB
ユーザC
ユーザD
コラボレーションの実現
設計解を活用することでコラボレーションが実現
ユーザA
ユーザB
ユーザC
ユーザD
設計解の履歴
評価実験を行った際に得られた設計解の履歴
考察
DIESをデザインの配色問題に適用
ユーザの探索範囲
同じ場合
妥協案の生成，創造が可能
異なる場合
設計解の収束が容易ではない
想像伝達のコミュニケーション（イメージの共有）
コラボレーションを行うためには何らかの目標設定が重要
合意形成における終了条件について検討
将来システム（チャット機能）
将来の展望
デザイン配色への応用
・社内パンフレットなどの複雑なデザインを配色
コラボレーションによる企画立案
・複数人で行くパッケージ旅行の企画
例：京都観光の企画
京都観光問題
観光コースをトータルで考える仕組み
移動時間 100分
京都駅
コースA
タクシｰ 7000円
銀閣寺
拝観料
金閣寺
900円
移動時間 90分
京都駅
コースB
タクシｰ 6200円
清水寺
平安神宮
桂離宮
ユーザの評価にしたがってコースを変更
拝観料
900円
京都観光問題
ＤＩＥＳによってユーザが求める最適な観光コースを提案
移動時間 100分
京都駅
タクシｰ 7000円
最適コース
平安神宮
銀閣寺
金閣寺
拝観料 1500円
対象問題を変更してDIESの有効性を検証
合意形成における目標設定
コラボレーションレイトの設定
IGA
デザイン作成のためのネットワークコラボレーションシステム
家具の配色支援システム
・カーペット ・ソファ
・カーテン
色という連続空間
実数値GA
交叉法
単峰性正規分布交叉
共同化のためのシステムモデル
通信モデル
クライアント・サーバ型
通信ライブラリ
HORB
サーバプログラム
データ交換のための
Javaプログラム
クライアントプログラム
IGAによる探索機能を
持ったJavaアプレット
ＨＯＲＢは，「Hirano Object Request Broker」の略，
産業技術総合研究所の平野聡氏によって開発
共同化（設計解の移住）
解探索
ユーザA
設計解の移住
ネットワークコラボレーション
設計解移住の仕組み
設計解をサーバへ送信
共同作業者の設計解を受信
共同作業者の設計解
コラボレーション機能
デザインの配色にはユーザの好みが反映
ユーザA
ユーザB
コラボレーションが行われない
標準
：ユーザの好みによって他ユーザの設計解を
組み込む
コラボ機能
：ユーザの好みに関係なく，他ユーザの解を
自動的に組み込む
単峰性正規分布交叉
(Unimodal Normal Distribution Crossover)
突然変異と交叉の関係
将来システム（クラスタ）
設計解の履歴
コラボレーションが成立しない例