Title Author(s) STUDIES ON REVISED GMDH ALGORITHMS WITH APPLICATIONS 近藤, 正 Citation Issue Date Text Version ETD URL http://hdl.handle.net/11094/2847 DOI Rights Osaka University [ 1 8] - 量氏名・(本籍) 近学位の種類工学博士学位記番号第学位授与の日付昭和 5 4年 3 月 2 4日学位授与の要件工学研究科 a 460 7 号精密工学専攻学位規則第 5条第 1項該当学位論文題目改良形 GMDHとその応用に関する研究論文審査委員￡繋牧之内三郎夫哉秀井授 ' 作λ 主宰・教授築添正昨教授川辺秀昭教授津和教授山田朝治教拡 f l川憲治教授鈴木文内容の要旨本論文は，従来の GMDH ( G r o u pM e t h o do fD a t aH a n d l i n g ) とは異なってスをまったく必要としないヒューリステイク 2種類の改良形 GMDHの方法論を提案し，これらを大気汚染のモデリング，河川水質のモデリングなどの環境問題に適用してその有効性を確認したもので¥ 6章から構成されている O 第 1章では，まず GMDHの基本原理である発見的自己組織化の原理を説明し，次に従来の GMDH のアルゴリズムとその問題点について述べ，最後に本研究の必要性を明らかにしている O 第 2章では，予測誤差を評価規準として，これを最小にする部分表現式を自己選択する改良形 G M- DHのアルゴリズムを提案している O このアルゴリズムは，同定結果がビューリステイクスの差異にまったく依存しないという特徴をもち，さらに，従来の GMDHに比べて，より簡単な構造で予測精度のよいモデルを構成することを可能にしている O 第 3章では，予測誤差を評価規準として，これを最小にする中間表現式を自己選択する改良形 G M- DHのアルゴリズムを提案している O このアルゴリズムは，入出力変数聞の直接的な関係を表す中間表現式を作成することにより，入出力変数聞に存在する物理的解釈が可能なシステム構造を同定する R ことを可能にしている O 第 4章では，第 2章で提案したアルゴリズムを大気汚染の静特性の同定と動持性の同定の 2種類の問題に適用した結果を示している O 静特性の同定では，広域系における大気汚染濃度の静的パターンの同定法を述べ，動特性の同定では，大気汚染濃度の短期予測に用いる非線形モデルを導出している O 従来から用いられている種々の統計的モデルと比較することにより，改良形 GMDHによって作成し -390- た非線形モデルの有効性を確認している O た非線形モデルの有効性を確認している｡た7 第 5章章でではは，第第 3章でで提案案ししたア )l(ゴリズムを河川水質の定常モデルの作成に適用した結果を示しルゴリズムを河川水質の定常モデルの作成に適用した結果を示し第 5 3 t 改良形形改良いる｡て O ている G M D H によって得たモデルと従来の物理モデルこと GMDH によって得たモデルと従来の理モデルとを各々を比比較するることにによより々のモり，各のモ , ルの長所デ短所を明らかにし改良形 G G MM l〕によってルを作成よって河河川川水質質のの定常モデデルこと DHHに成するることにデルの長所，短所を明らかにし，改良形常モに対 , 対 , する意義を明らかにしている O する意義を明らかにしている｡第 66章でではは，得らられれたた研究結果わせせてべて果を総括しし，合合わ今後後のの研研究究のの展望望ににつついいてて述いるて今述べているO , , ｡論文のの審審査査結の要論文結果果の要旨旨ステムをた統計システムにしシスステテムムモモデンググのを吋対象象にした計的シデリンされれ GMDHは非非線線形形シの有力なな方方法法論論ととししてて注注目さ G M l〕H いる｡O しかし従来のアルゴリズムにはて使用者の主観的を判断に基づいて決めるいくつかのヒュているしかし，従来のアルゴリズムには，使用者の主観的な判断に基づいて決めるいくつかのヒユ , , ステテイクスルのこのヒュューステクススのれるる数デル良否ははこーリスの良良否否にに依存すするるととのビテイーリリスイクスをを含みみ，同同定定さされ数式モモデの良イク依存ーー , スを必ヒュステ M D H のアう欠点を含んでいた O 本論文はは，ヒューリステイクスとししなをいい 22 種類のアいう欠点を含んでいたイク必要と類のの改改良形 GGMDH いー｡ルゴリズムを開発しルゴリズムを開発し , ズムルゴゴリムのこれタにことよっっての有これららを環を環境境汚汚染染にに関関すするる実実デデータに適適用用するることにによてアアルリズー , 効性を検証した結果をまとめたものである O 効性を検証した結果をまとめたものである｡ M つはは，予の予測誤や情どのを評にししてて部分表現式を自己己選択すするる GGM一つ予測測平平方和和や情報量量規準をなど誤差を評価規準に一 - , D H で¥この方法論は入力変数の数が多く，それらの聞の相互干渉が極めて複雑な場合に適しており，この方法論は入力変数の数が多くでそれらの間の相互干渉が極めて複雑む場合に適しており DH , , GMDH 従来の従来の G M l〕H つは他の予測誤差を評価規準にして他の一つは，予測誤差を評価規準にして一 , 択する択する , にに比べてより簡単でトしかも予測楕度の良いモデルを見つけることを可能にしている比てより簡単でしかも予測精度の良いモデルを見つけることを可能にしているべ , ｡O 入出力変の直接変数己選入数間聞の持的的な関係をを表す中中間間表現現式式を自己選このの方法論論はは人人力力変変数の数がが比較的的少なをくく，そそれれららのの聞間のの相互関係がが比 GMDHでで，こ数の比較的的簡単 G M l) H , , ノイを場合に適している O とタにはとど含まい場にはは，入にとくくにに，入人出出力力デデータにノイズズををほとんんどまをない場合に入出力変数聞な場合に適している間にー｡ , , 隠されてる物理法則を見だすことも可能である O 隠されている物理法則を見いだすことも可能でトあるいい｡こたシい境の分野シススこれれららのの成成果果はは，従従来来のの専専門門科科草学のの現現象象論論ののみみでではは対対処処しない境界領領域域の野を対象としし得なを対した , ムモデリングの方法論に新しい知見を与えておりテシステム工学に貢献するところが大きい10 っテムモデリングの方法論に析しい知見を与えており，システム工学に貢献するところが大きしよっ｡よ , て本論文は博士論文として価値あるものと認める｡O て本論文は博士論文として価値あるものと認める QJ qJ - 39 1 -