研究内容の紹介

(学生・研究者の方向け)

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宇野毅明の研究は、分野で言えば、情報科学、情報工学、オペレーションズリサーチなどに属します。その分野の中の、もう少し細かい分類で言えば、最適化とアルゴリズム、特に組合せ最適化と離散アルゴリズムになります。これらの分野ではどのような研究をしているのか、以下で解説をします。水色の部分をクリックすると、その解説が表示されます。

 

アルゴリズムについて

 アルゴリズムの解説 

コンピューターが計算を行う、その計算方法のことをアルゴリズムといいます。違う言い方をすれば、コンピュータープログラムの設計図のことをアルゴリズムといいます。高性能なソフトウェア、あるいはプログラムには良い設計図はかかせません。この、良い設計図を書くための研究が、アルゴリズムの研究です。

アルゴリズムを工夫するとどんなことができるのか、 データベース処理の高速化 の例を見てみてください。こちらの方が、アルゴリズム高速化の意味を知るには手っ取り早いかもしれません。アルゴリズムとともに データ構造 というものが、良く語られます。これも、計算を高速化するための手法なので、こちらもご覧ください。

 

最適化について

 最適化の解説 

最適化とは、いくつかの条件を満たすものの中で一番いいものを見つけることをいいます。各々の条件や最適化するパラメータを数理的に表し、コンピューターを使って一番いいものを機械的に見つけるのです。企業活動などの計画の最適化、物体の構造の解析、ナビゲーションシステムの、目的地までのルート検索などに使われています。様々な学問分野に応用があり、今まさに、いろいろな分野で最適化を使った研究、というものが成果をあげつつあります。詳しくは解説を。

具体的な最適化の例として、 生産計画 も見てみてください。最適化が企業活動などにおいてどのくらい威力を発揮するかがわかるかと思います。また、最適化の応用例として、 データマイニング もご覧ください。こちらは、最近起こってきた新しい学問で、統計的な分析を行う際に用いるものです。既存の方法よりもアドバンテージがある、という言われている面もあるようで、他分野でのこの手法を用いた研究も行われつつあるようです。

 

組合せ最適化について

 組合せ最適化の解説 

最適化の中でも、組合せ的なものを組合せ最適化といいます。組合せ的なものとは、例えば、いろいろな物に対して、買う/買わない、使う/使わないなどの選択の組合せ、仕事を行う順番、道順などです。これらの組合せ的なものの中で、与えられた制約条件を満たし、一番良いものを求めよう、というのが組合せ最適化です。企業活動や、学術領域に現れる問題の多くが、組合せ最適化の問題になっていますので、今後の組合せ最適化に関する研究が、他分野の良い助力となる可能性もあります。

組合せ最適化の例として、 配送計画  スケジューリング問題 の解説を読んでみてください。世の中には、どんな組合せ最適化があるのか、どういう研究が行われていて、どのような課題があるのかがわかっていただけると思います。 

 

最適化、組合せ最適化、配送計画、スケジューリングなどは、 オペレーションズリサーチ という学術分野に含まれます。個人や組織、企業活動や国策などでの意思決定や計画立案を、科学的・数理的な手法を用いて効果的に手助けしようという学問です。決定問題や計画の数理モデル化、モデルを数理的に解くための最適化手法の研究を行うものです。個人については、意思決定や時間割などの作成。企業では組織作り、配送、工程などの立案・管理、公共事業などでは、評価、価値の数理的な算定など、幅広く役に立つツールになります。ご覧になってください。

 

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