JP4993428B2 - 最適化システム、最適化方法、最適化プログラム、及びプログラム媒体 - Google Patents
最適化システム、最適化方法、最適化プログラム、及びプログラム媒体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4993428B2 JP4993428B2 JP2005274921A JP2005274921A JP4993428B2 JP 4993428 B2 JP4993428 B2 JP 4993428B2 JP 2005274921 A JP2005274921 A JP 2005274921A JP 2005274921 A JP2005274921 A JP 2005274921A JP 4993428 B2 JP4993428 B2 JP 4993428B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- design
- characteristic
- contour map
- evaluation
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
(1)多数の設計パラメータと応答モデルとの関係から推定式を作成可能であり、最適化計算は推定式のみを取り扱えばよいため効率的である。
(2)設計を知らなくても最適設計値を得ることができる。
(3)応答局面法を用いた最適化手法についての知識がなくとも最適設計値を得ることができる。
(4)遺伝的アルゴリズムを用いた最適化システムに任せておけば、ほぼ最適設計値が得られる。
(5)設計を知らなくても最適設計値を得ることができる。
(6)遺伝的アルゴリズムを用いた最適化システムを知らなくても最適設計値を得ることができる。
Transaction of JSCES,Paper No.20000019,日本計算工学会(2000年5月24日発行) 日本機会学会2001年度 年次大会(2001.8.27-30)
図2は演算処理装置1内の演算処理構造を表すフローチャートである。実施例1の最適化システムでは、大きく分けて(A)〜(D)の四つのコンポーネントから構成されている。
(a)推定式の精度は設計パラメータと応答モデルとの関係の数に依存するため、精度向上には多くの構造解析を必要とする。また、どのくらいの数の構造解析が妥当なのか予め分からない。
(b)推定式の制動により、真に最適設計値が求められているか分からない。
(c)最適化計算はブラックボックス化(数学的数値処理)されているため上記(2),(3)に示す効果が得られるものの、最適である物理的意味(設計的意味)が分からない。
(d)非常に多峰性を示す(非線形性が強い)現象の場合、最適設計値を求めるまでに非常に多くの構造解析を必要とするため、非効率的である。
(e)非常に多峰性が強い場合、LocalMinimum(あるいはLocalMaximum)に陥る可能性があり、真に最適設計値でない答えを求めてしまう可能性があり、本当に最適であるか分からない。これは設計空間全体を確認する手段がないためである。尚、LocalMinumumもしくはLocalMaximumとは、局所的な最小値や最大値を表し、真の最小値や最大値とは異なる値を示す。
(f)最適化計算はブラックボックス化(離散的数値処理)されているため、上記(5),(6)に示す効果が得られるものの、最適である物理的意味(設計的意味)が分からない。
・精度向上のために多くの計算を必要とし非効率的である。
・設計空間全体を把握することができないため、本当に最適なのか分からない。
・最適化過程がブラックボックス化(数学的数値化、離散的数値化)されているため、最適設計値と応答モデルの関係の物理的意味が分からない。
次に、上記実施例1のコンセプトに基づいて実際の設計問題に適用した場合について説明する。
軽ボトミング走行における、セダン車の最適ばね-S/ABS仕様を決定する際の最適化処理に上記コンセプトを適用して説明する。尚、軽ボトミング走行とは、制動時に車両がノーズダイブする状態を表し、「最適ばね-S/ABS仕様」とは、サスペンションのコイルスプリングのばね定数と、ショックアブソーバの減衰特性の組み合わせの仕様を決定することを表す。応答モデルとして、サスペンションを備えたセダン車の車両モデルを構成し、各設計変数を設定した。
乱数を用いて、表2に示す各設計パラメータの上限値と下限値の間で、設計パラメータを設定する。ここでは100個の設計パラメータの組を作成した。ここで作成した設計パラメータを基に解析モデルを作成し、シミュレータを用いて軽ボトミング走行を計算し、表1に示す応答モデルを求める。従って、100個の設計パラメータの組に対して、100個の応答モデルが求められる。
コンポーネント(A)で求めた100個の応答モデルを設計パラメータを基にクラスタリングを用いて分類し、コンターマップに表示させる。ここでは6個のクラスタ(分類されたグループ)を作成した。この結果を図5に示す。図5中黒い線はクラスタの境界であり、全てのコンターマップで共通である。図5に示すように、評価特性のコンターマップは単独で表示させている。
コンポーネント(B)で作成した6個の評価特性のコンターマップを重ね合わせ、最適値が存在しそうな領域をコンターマップから検索する。6個の評価特性のコンターマップの重ね合わせの結果を図6に示す。図6の結果から、最適値すなわち全てを重ね合わせ、最小になる部位(密度が薄い部位)は、図6中の円で囲った領域であることが分かる。この円で囲った領域に存在する設計パラメータのパターンは、図7に示すように、ある幅を持った傾向であることが分かる。
コンポーネント(C)で求めた、最適値の存在しそうな領域(使用者が知りたい領域9における最適設計値を求めるため、従来の最適化手法を利用した最適化を行う。ここでは、コンポーネント(C)で求めた設計パターンの幅に入るようなモデルを作成し、最適化計算を行う。これにより求められた最適評価特性のコンターマップ上を図9に示す。また、このときの最適設計値は図10の太い実線で示すパターンとなる。
次に、上記コンポーネントから導出される作用について説明する。
図11に前輪設置荷重の評価特性のコンターマップを示す。前輪設置荷重特性のコンターマップは設計領域全体を評価特性値の定量値によるコンター図で表している。よって、使用者(設計者)は図11を目視することで、評価特性値の大小を確認することができる。評価特性の最適値は、コンターマップでいうところの、最小値あるいは最大値であり、図11でいえばそれぞれ密度が薄い部分あるいは濃い部分となる。コンターマップは上述のコンポーネント(B)の段階であるため、真の最適値が出ているとは限らないため、この段階では「最適値の存在しそうな領域」ということになる。
図6において説明したように、独立した評価特性のコンターマップを重ね合わせることで、共通して値が小さい(密度が低い)場所は小さく(密度が低い)、共通して値が大きい(密度が濃い)場所は大きく(密度が濃く)、共通していない場所は平均的になり、共通している場所が強調されるように構成される。従って、最適値(最小値あるいは最大値)が存在しそうな領域は、重ね合わせた結果のコンターマップの密度が薄い場所、あるいは密度が濃い場所であることが分かる。
各評価特性のコンターマップを重ね合わせ、最適値が存在しそうな領域を抽出し、この領域を満たす設計パラメータのパターンは、図7に示すように、ある幅を持った傾向であることが分かる。例えば、上記ばね-S/ABS仕様の場合、使用者(設計者)は、現在の仕様がどのような傾向にあるのか、他社の車両の仕様がどのような傾向にあるのかを知り、その上で、開発車両の仕様を決定する場合が多い。背景技術で示したような最適化システムでは、領域全体を示すことができなかったため、このようなとき、始めから解析モデルを作成し、計算を行ってきた。
図14はコンターマップの比較による作用を表す図である。図14に示すように、各評価特性のコンターマップの右上がりの実線を確認すると、実施例1で示した軽ボトミングの場合、重心位置上下変位が右上がりに大(密度が濃い)となり、前輪設置荷重が左下がりに大(密度が濃い)となる。すなわち、これらの関係は明らかにトレードオフの関係にある。これに対し、その他の評価特性は、この実線の線上であまり変化していない。このように、コンターマップの比較によって各評価特性の傾向を認識することができる(比較手段に相当)。
図15は特性コンターマップ内で分類された各領域における設計パターンを表す図である。上述したように図15中、黒い線はクラスタの境界(類似度が近いものの集合)であり、全てのコンターマップで共通である。よって、この黒い線の領域内に存在する設計パターンのうち最大・最小を取り、幅を持たせた設計パターンを表示している。
尚、実施例1では、全ての特性コンターマップを重ね合わせ、その中から最適値であると推定される領域を抽出し、最適化処理を行ったが、例えば、複数の評価特性のうち、所望の評価特性のみを選択し、それらを重ね合わせて選択した評価特性のみが最適となる設計パターンを抽出してもよい。
2 表示装置
3 キーボード
Claims (9)
- 複数の設計パラメータの組み合わせに対する評価特性値の応答を有する応答モデルと、
前記評価特性値に基づいて、前記設計パラメータの最適値を演算する演算処理装置と、
を備えた最適化システムにおいて、
前記演算処理装置は、
前記複数の設計パラメータの組み合わせを類似度に応じて分類する分類手段と、
前記分類された組み合わせを類似度に応じて平面上に配置した配置図に、それぞれの位置における前記組み合わせに対応する前記評価特性値を記録する特性コンターマップ作成手段と、
前記配置図に、それぞれの位置における前記組み合わせのうちの1つの設計パラメータの値を記録するパラメータコンターマップ作成手段と、
前記複数の設計パラメータが横軸に並べて配置され、縦軸に前記設計パラメータのそれぞれの値を表示したものを設計パターンとしたとき、前記配置図の所望の位置に対応した前記設計パターンを表示する設計パターン表示手段と、
を有することを特徴とする最適化システム。 - 請求項1に記載の最適化システムにおいて、
前記応答モデルは複数種の評価特性値を有し、
前記演算処理装置は、前記複数種の評価特性値毎に前記特性コンターマップを作成し、各特性コンターマップを前記複数の設計パラメータの組み合わせが同じとなる位置で重ね合わせる重畳手段を有することを特徴とする最適化システム。 - 請求項1または2に記載の最適化システムにおいて、
前記演算処理装置は、前記特性コンターマップから最適値の候補が存在する領域を抽出する抽出手段を有することを特徴とする最適化システム。 - 請求項1ないし3いずれか1つに記載の最適化システムにおいて、
前記応答モデルは複数種の評価特性を有し、
前記演算処理装置は、前記複数種の評価特性毎に前記特性コンターマップを作成し、各特性コンターマップを比較可能に表示する比較表示手段を有することを特徴とする最適化システム。 - 請求項1ないし4いずれか1つに記載の最適化システムにおいて、
前記設計パターン表示手段は、前記特性コンターマップの位置に応じた前記設計パターンを表示することを特徴とする最適化システム。 - 請求項1ないし5いずれか1つに記載の最適化システムにおいて、
前記応答モデルは複数種の評価特性を有し、
前記演算手段は、前記複数種の評価特性毎に前記特性コンターマップを作成し、前記特性コンターマップ毎に独立に前記パラメータコンターマップを蓄積する蓄積手段を有することを特徴とする最適化システム。 - 複数の設計パラメータの組み合わせに対する評価特性の応答を有する応答モデルがあるとき、前記評価特性に基づいて、前記設計パラメータの最適値を演算する最適化方法において、
コンピュータが、
前記複数の設計パラメータの組み合わせを類似度に応じて分類し、
前記分類された組み合わせを類似度に応じて平面上に配置した配置図に、それぞれの位置における前記組み合わせに対応する前記評価特性値を記録した特性コンターマップを作成し、
前記配置図に、それぞれの位置における前記組み合わせのうちの1つの設計パラメータの値を記録したパラメータコンターマップを作成し、
前記複数の設計パラメータが横軸に並べて配置され、縦軸に前記設計パラメータのそれぞれの値を表示したものを設計パターンとしたとき、前記配置図の所望の位置に対応した設計パターンを表示することを特徴とする最適化方法。 - 複数の設計パラメータの組み合わせに対する評価特性の応答を有する応答モデルがあるとき、前記評価特性に基づいて、前記設計パラメータの最適値を演算する最適化プログラムにおいて、
コンピュータに、
前記複数の設計パラメータの組み合わせを類似度に応じて分類し、分類された組み合わせを類似度に応じて平面上の配置図に配置するステップと、
前記配置された位置に、それぞれの位置における前記組み合わせに対応する前記応答モデルの評価特性を表示するステップと、
前記配置図に、それぞれの位置の前記組み合わせのうちの1つの設計パラメータの値を表示するステップと、
前記複数の設計パラメータが横軸に並べて配置され、縦軸に前記設計パラメータのそれぞれの値を表示したものを設計パターンとしたとき、前記配置図の所望の位置に対応した設計パターンを表示するステップと、
を実行させることを特徴とする最適化プログラム。 - 請求項8に記載の最適化プログラムが記憶されていることを特徴とするプログラム媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005274921A JP4993428B2 (ja) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | 最適化システム、最適化方法、最適化プログラム、及びプログラム媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005274921A JP4993428B2 (ja) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | 最適化システム、最適化方法、最適化プログラム、及びプログラム媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007087098A JP2007087098A (ja) | 2007-04-05 |
JP4993428B2 true JP4993428B2 (ja) | 2012-08-08 |
Family
ID=37974020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005274921A Expired - Fee Related JP4993428B2 (ja) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | 最適化システム、最適化方法、最適化プログラム、及びプログラム媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4993428B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4867314B2 (ja) * | 2005-11-25 | 2012-02-01 | 日産自動車株式会社 | コンセプト設計支援装置,コンセプト設計支援プログラム及びコンセプト設計支援方法 |
JP4867332B2 (ja) * | 2005-12-26 | 2012-02-01 | 日産自動車株式会社 | パレート新領域探索装置,パレート新領域探索プログラムが記録された媒体,パレート新領域探索表示装置及びパレート新領域探索方法 |
JP4867334B2 (ja) * | 2005-12-27 | 2012-02-01 | 日産自動車株式会社 | パレート新領域探索装置,パレート新領域探索プログラムが記録された媒体,パレート新領域探索表示装置及びパレート新領域探索方法 |
JP4997761B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2012-08-08 | 日産自動車株式会社 | パレート新領域探索装置,パレート新領域探索プログラム,パレート新領域探索表示装置及びパレート新領域探索方法 |
EP4310717A1 (en) * | 2021-03-18 | 2024-01-24 | NEC Corporation | Recommendation data generation device, control method, and non-transitory computer-readable medium |
EP4310718A1 (en) * | 2021-03-18 | 2024-01-24 | NEC Corporation | Unique material detection device, control method, and non-transitory computer-readable medium |
WO2023195152A1 (ja) * | 2022-04-08 | 2023-10-12 | 日本電気株式会社 | 推奨データ生成装置、推奨データ生成方法、及び非一時的なコンピュータ可読媒体 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003016114A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Hitachi Ltd | パラメータ最適化装置 |
JP3984201B2 (ja) * | 2003-08-26 | 2007-10-03 | 株式会社東芝 | 設計支援方法及び設計支援装置 |
EP1811411A4 (en) * | 2004-10-26 | 2014-05-07 | Nat Univ Corp Yokohama Nat Uni | MULTI-VARIABLE MODEL LASER SYSTEM, PROCESS, AND PROGRAMMEDIUM |
WO2006100712A1 (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Fujitsu Limited | 設計支援装置、設計支援方法、設計支援プログラム |
-
2005
- 2005-09-22 JP JP2005274921A patent/JP4993428B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007087098A (ja) | 2007-04-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4993428B2 (ja) | 最適化システム、最適化方法、最適化プログラム、及びプログラム媒体 | |
JP6720263B2 (ja) | 回帰分析により2dバウンディングボックスからスード(pseudo)−3dボックスを獲得する方法及びこれを利用した学習装置及びテスト装置 | |
Sutton | Introduction to k nearest neighbour classification and condensed nearest neighbour data reduction | |
JP6888484B2 (ja) | 検索プログラム、検索方法、及び、検索プログラムが動作する情報処理装置 | |
CN104504410A (zh) | 基于三维点云的三维人脸识别装置和方法 | |
Qin et al. | Adaptive nonlinear active suspension control based on a robust road classifier with a modified super-twisting algorithm | |
Farroni et al. | TRIP-ID: A tool for a smart and interactive identification of Magic Formula tyre model parameters from experimental data acquired on track or test rig | |
JP2016099737A (ja) | データの分析方法およびデータの表示方法 | |
JP6589285B2 (ja) | データの分析方法およびデータの表示方法 | |
JP4867332B2 (ja) | パレート新領域探索装置,パレート新領域探索プログラムが記録された媒体,パレート新領域探索表示装置及びパレート新領域探索方法 | |
KR102476800B1 (ko) | 3d 모델링 객체의 3d 프린터 출력을 위한 3d cad 데이터 변환 방법, 프로그램 및 이를 위한 장치 | |
Dovgan et al. | Discovering comfortable driving strategies using simulation-based multiobjective optimization | |
Lee et al. | A novel approach to design and control of an active suspension using linear pump control–based hydraulic system | |
Rath et al. | Estimation of road profile for suspension systems using adaptive super-twisting observer | |
CN104778452B (zh) | 一种基于机器学习的可行区域检测方法 | |
JP6855547B2 (ja) | 2次元または3次元の幾何学的形状の集合のための形状記述子の集合を生成するための方法 | |
JP4343140B2 (ja) | 評価装置及びそのコンピュータプログラム | |
Hou et al. | Imbalanced fault identification via embedding-augmented Gaussian prototype network with meta-learning perspective | |
JP4997761B2 (ja) | パレート新領域探索装置,パレート新領域探索プログラム,パレート新領域探索表示装置及びパレート新領域探索方法 | |
JP6248402B2 (ja) | データの表示方法 | |
CN106295662A (zh) | 一种车标识别方法和*** | |
JP4867334B2 (ja) | パレート新領域探索装置,パレート新領域探索プログラムが記録された媒体,パレート新領域探索表示装置及びパレート新領域探索方法 | |
Koensgen et al. | Robust design strategy applied to a vehicle suspension system with high camber angle tyres | |
Martinez et al. | Noise estimation in gravity gradient data after equivalent source processing | |
KR102551794B1 (ko) | 파티클 필터를 이용한 전자 유압 엑추에이터를 포함하는 비선형 능동 서스펜션의 상태추정 방법 및 이를 포함하는 전자장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080827 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110407 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110510 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110627 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111018 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120417 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120501 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150518 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |