第 5 章 対話型進化的多目的最適化 65
5.3 実験
(a) 第5試行の第50世代目の間取り図例.凡例は図4.10と同様.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00
4 Objectives
Generation
Fitness
Obj1 Area Size Obj2 Proportion Obj3 Circulation Obj4 Sunlighting
(b) 10試行平均の収束特性.
図 5.3: 第1〜50世代を擬似人間による評価での単目的最適化の10試行平均の収
2. 第1〜50世代を4目的と擬似人間による評価での多目的最適化(計5目的)
(図5.4).被験者が50世代も評価するのは不可能であるが,擬似人間による 評価を進化的多目的最適化の5番目の目的とした場合の最適化を確認するた めにこの組合せで実験を行った.この第50世代の間取り図(図5.5(a))によ ると,擬似人間の目標間取りとは異なるものになっている.収束特性は4目的 だけの最適化(図4.12(a))と比べてやや悪いものとなっている(図5.5(b)).
図 5.4: パレート・ランキングに用いる目的の組み合わせ(世代毎).第1〜50世 代を4目的と擬似人間による評価での多目的最適化(計5目的).灰色のセルはそ の世代において目的をパレート・ランキングに反映することを意味する.
(a) 第5試行の第50世代目の間取り図例.凡例は図4.10と同様.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00
4 Objectives
Generation
Fitness
Obj1 Area Size Obj2 Proportion Obj3 Circulation Obj4 Sunlighting
(b) 10試行平均の収束特性.
図 5.5: 第1〜50世代を4目的と擬似人間による評価での多目的最適化(計5目的)
3. 第1〜4世代を4目的の多目的最適化,第5世代を擬似人間による評価での 単目的最適化の10回繰り返し(図5.6).擬似人間の評価回数を人間評価で も可能な回数へ減らすための検証として5世代毎に設定した.擬似人間評価 を行う時は単独の最適化としている.第5試行の第50世代の間取り図(図 5.7(a))では居間と台所が擬似人間の目標間取りとは入れ違いがあるものの,
この他はかなり目標間取りに近いものとなっている.図5.7(b)は4目的の収 束特性を示す.
図 5.6: パレート・ランキングに用いる目的の組み合わせ(世代毎).第1〜4世代 を4目的の多目的最適化,第5世代を擬似人間による評価での単目的最適化の10 回繰り返し.灰色のセルはその世代において目的をパレート・ランキングに反映 することを意味する.
(a) 第5試行の第50世代目の間取り図例.凡例は図4.10と同様.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00
4 Objectives
Generation
Fitness
Obj1 Area Size Obj2 Proportion Obj3 Circulation Obj4 Sunlighting
(b) 10試行平均の収束特性.
図 5.7: 第1〜4世代を4目的の多目的最適化,第5世代を擬似人間による評価での
4. 第1〜4世代を4目的の多目的最適化,第5世代を4目的と擬似人間による評 価での多目的最適化(計5目的)の10回繰り返し(図5.8).擬似人間の評 価回数を人間評価でも可能な回数へ減らすための検証として5世代毎に設定 した.擬似人間評価を行う時は4目的と組み合わせて最適化を行った.第50 世代の間取り図(図5.9(a))では擬似人間の目標間取りに近いものとなって いるが,住戸内廊下は異なる位置で機能している.図5.9(b)は4目的の収束 特性を示す.
図 5.8: パレート・ランキングに用いる目的の組み合わせ(世代毎).第1〜4世代 を4目的の多目的最適化,第5世代を4目的と擬似人間による評価での多目的最 適化(計5目的)の10回繰り返し.灰色のセルはその世代において目的をパレー ト・ランキングに反映することを意味する.
(a) 第5試行の第50世代目の間取り図例.凡例は図4.10と同様.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00
4 Objectives
Generation
Fitness
Obj1 Area Size Obj2 Proportion Obj3 Circulation Obj4 Sunlighting
(b) 10試行平均の収束特性.
図 5.9: 第1〜4世代を4目的の多目的最適化,第5世代を4目的と擬似人間による
5. 第1〜5世代を擬似人間による評価での単目的最適化,第6〜50世代を4目的 の多目的最適化(図5.10).初期世代において擬似人間評価を中心に最適化 を行うことでその後の最適化にどのような影響があるかを確かめる目的でこ の設定の実験を行った.第1〜5世代を擬似人間による評価での単目的最適化 であるが,15世代までの進化が4目的だけの実験(図4.12(a))よりも速く,
更に35世代以降の値も高くなっていることは注目に値する(図5.11(b)).図
5.11(a)は第5試行における第50世代目の間取り図を示す.
図 5.10: パレート・ランキングに用いる目的の組み合わせ(世代毎).第1〜5世
代を擬似人間による評価での単目的最適化,第6〜50世代を4目的の多目的最適 化.灰色のセルはその世代において目的をパレート・ランキングに反映すること を意味する.
(a) 第5試行の第50世代目の間取り図例.凡例は図4.10と同様.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00
4 Objectives
Generation
Fitness
Obj1 Area Size Obj2 Proportion Obj3 Circulation Obj4 Sunlighting
(b) 10試行平均の収束特性.
図 5.11: 第1〜5世代を擬似人間による評価での単目的最適化,第6〜50世代を4
6. 第1〜5世代を4目的と擬似人間による評価での多目的最適化(計5目的),
第6〜50世代を4目的の多目的最適化(図5.12).初期世代において擬似人 間評価を中心に最適化を行うことでその後の最適化にどのような影響がある かを確かめる目的でこの設定の実験を行った.結果は図5.13の通りである.
図 5.12: パレート・ランキングに用いる目的の組み合わせ(世代毎).第1〜5世
代を4目的と擬似人間による評価での多目的最適化(計5目的),第6〜50世代を 4目的の多目的最適化.灰色のセルはその世代において目的をパレート・ランキン グに反映することを意味する.
(a) 第5試行の第50世代目の間取り図例.凡例は図4.10と同様.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00
4 Objectives
Generation
Fitness
Obj1 Area Size Obj2 Proportion Obj3 Circulation Obj4 Sunlighting
(b) 10試行平均の収束特性.
図 5.13: 第1〜5世代を4目的と擬似人間による評価での多目的最適化(計5目的),