第1回対話型遺伝的アルゴリズム Interactive Genetic Algorithm:IGA 情報工学科 05A2301 樽美澄香（Tarumi Sumika) 2008年 6月 2日はじめに  興味分野  人工知能（AI）  Webプログラミング  ユーザビリティ＊使いやすさ＊  色彩～デザイン（余談ですが、CG制作が趣味です！）  研究テーマ  AI手法を用いた色弱者向けの Webページ配色支援（最適化）プログラムの作成研究の目的  AI手法を「理論」でなく「応用」としての学習  できれば、完成品を第三者にモニターしてもらいたい  プログラミング言語の習得  幅広い分野で使用される Java を扱う。  構造化（機能）設計ではなく、オブジェクト指向（機能＆データ）設計の理解。  開発のためのスケジュール・自己管理学生生活の最後なので・・・自分の精一杯で研究して、たくさん吸収する！システムの概要（１） ♪  配色の重要性 Good Morning! 色の見え方は人それぞれ ? システムの概要（２） Good Morning!  第一色盲の例 2．カラーパレットや提示案から、ユーザーにとって見やすい配色に変更する（学習・教師信号） Good Good Morning! Morning! Good Morning! Good Morning! 1 1．見づらいWebページを発見 3．1~2を繰り返すことで学習し、次回以降からユーザーに合わせたWeb配色の最適化を自動で行う ? ♪ 代表的なAI手法 ** 局所解 ** ある解と比較すると良い解だが、考えられる解の全パターンでは最良解ではない解  遺伝的アルゴリズム（GA）とニューラルネット（NN） GA NN 生命の進化の仕組みを最適化問題に応用人間の脳神経網の仕組みを推定・制御に応用概要適応できる問題の範囲が広い *局所解*に陥りにくい長所定式化が難しい問題に最適瞬時に解を出せるパラメータが複雑で多い計算負荷が高い短所新たな入力には対応できない *局所解*に陥りやすい巡回セールス問題応用例文字画像パターン認識遺伝的アルゴリズム（GA）とは？『ダーウィンの進化論』与えられた自然環境の中で、個体集団の各個体同士が交配と突然変異を繰り返しながら、その自然環境によく適応する個体ほど生き残り、子孫を増やす。自然淘汰のメカニズムをモデル化し最適解を求めようとするアルゴリズム。  GAの改良研究の例＜フローチャート＞ GA 母集団の生成適応度の評価終了条件 No 選択交叉  分散GA（DGA）・・・移住による並列処理  対話型GA(IGA)・・・人為判断による探索突然変異 Yes END 対話型GA（IGA）とは？  GAを用いた対話型進化計算（IEC）  IEC：人間の主観的評価に基づいて最適化を行う手法。  IGAの特徴  GAの「評価」処理を人間が行う  人の感性によるシステムの最適化が可能。  感性をシステムに組込む技術である。  複雑な組み合わせ構造の問題領域にも適用可。例）照明、配色、音楽 IGAのフローチャート IGA ※GAの「適応度の評価」には定式化された関数を用いる母集団の生成適応度の評価終了条件 No Yes END 選択交叉突然変異 IGAでは人間による判断で、「評価」を行う IGAの研究テーマへの適用（仮） 1. 2. 配色最適化 3. Webページの取得配色情報の解析色情報、割合・・・遺伝子コーディング母集団の生成ユーザーにとって最良な配色の提案・評価適応度の評価終了条件 No Yes Webページ生成処理へ見やすい配色か？（満足できる？） ※更新される色情報を渡す選択最良な配色の探索交叉突然変異 ※満足を得られたときのパラメータを記憶する。次回起動時に利用される。（詳細は考え中・・・） # 進捗状況 #  研究状況  GA・NNなどのAI手法の調査 ⇒IGAを用いる！  Javaアプリケーションの開発環境の構築（NetBeans）  オブジェクト指向プログラミングの学習  次のステップ  色覚のしくみについて調査する  大まかにシステム仕様を仮決定し、検討・改良する  流れを明確にし、わかりやすい設計書を作成予定。  GAを用いた簡単なプログラム制作で学習する  配色情報をどのように遺伝子コーディングするか検討。 # 今後の予定 # 7月＜調査＞＜設計＞＜開発＞＜テスト＞今現在 11月? 参考文献  花田良子, 細江則彰, 梶原広輝, 吉井健吾, 吉田昌太, 千野晋平, 廣安知之, 三木光範「遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithm:GA)の基礎」 http://mikilab.doshisha.ac.jp/dia/research/report/2005/0809/002/report20050 809002.html  山川望, 廣安知之, 三木光範「対話型遺伝的アルゴリズムの基礎」 http://mikilab.doshisha.ac.jp/dia/research/report/2005/0916/001/report200509 16001.html  平野廣美(1995)『応用事例でわかる遺伝的アルゴリズムプログラミング』パーソナルメディア  岡部正隆,伊藤啓,橋本知子(2003)「ユニバーサルデザインにおける色覚バリアフリーへの提言」<http://www.nig.ac.jp/color/handout1.pdf> ＊ご清聴ありがとうございました＊樽美澄香