高速多目的最適設計システム iDIOS

最適化エンジン

多目的設計探査ソフトウェア iDIOS-CHEETAH

iDIOS-CHEETAHは、宇宙研究開発機構(JAXA)が開発したCHEETAHをベースに、ヴァイナスが産業界で使いやすいように商品化し販売・サポートする製品です。iDIOS CHEETAHは、4目的以上の目的関数、加えて多くの制約条件からなる設計パラメータ問題でも安定的かつ高速に探査計算するため、パレート解の適応度評価に改良・機能向上が行われています。

高速設計探査ソフトウェア VHarmo

VHarmoは宇宙航空研究開発機構(JAXA)が開発した高速最適設計探査技術を採用したソフトウェア「Harmonee」を当社が産業界のために商品開発し、商品名を「VHarmo」としてiDIOSの最適設計エンジンに搭載しました。
目的関数を指向性による探査が効果的な目的関数をもつ最適化問題に特化した遺伝的アルゴリズムにより、計算コストを抑えた高速かつ高精度な最適設計を実現することができます。

▲ VHarmoを用いた最適設計探査のワークフローの例

VHarmoの詳細についてはこちらのページをご覧ください。

オープンソース型最適設計システム DAKOTA

DAKOTA (Design Analysis Kit for Optimization and Terascale Applications)は、米国エネルギー省が管轄するサンディア国立研究所の最適化設計と設計における不確かさ解析を実施する部門を中心に立ち上げられた「DAKOTAプロジェクト」のメンバーにより開発された設計パラメータと製品性能の関係を分析・評価するためオープンソース型最適設計システム構築支援ツールです。DAKOTAはGPLの利用規定により無料で利用することができます。
iDIOSご利用ユーザーはiDIOSの最適エンジンライブラリのDAKOTAサポートをご注文頂くことで、iDIOS-Base ModuleのDAKOTAコントロールメニューが利用可能となり、ヴァイナスによるサポートをお請け頂けるようになります。
ヴァイナスのサポートを受けることができるDAKOTAの最適エンジンは、ヴァイナスが指定するDAKOTAのコントロールメニューから利用できる特定の機能モジュールに限定されます。詳細はお問い合わせ下さい。

iDIOSでは、お客様で利用頻度が高い下記アルゴリズムを選択してGUIを搭載しております。

実験計画法
・ラテン超方格実験計画(LHS)
・モンテカルロ乱数サンプリング
・直交表

多目的最適化手法
・MOGA(遺伝的アルゴリズム)

※DAKOTAのサポート対象は上記アルゴリズムに限ります。

DAKOTAのサポートについてはこちらのページをご覧ください。
詳細はお問い合わせ下さい。

オープンソース最適探査アルゴリズム PYGMO/PAGMO

MOEA/D

MOEA/Dは、欧州esaの協力により開発されたオープンソースの最適探査アルゴリズムで、PYGMO&PAGMOとして公開されているアルゴリズムの一つです。MOEA/DはFLOSSの利用規定により無料で利用することができます。
MOEA/D(Multi-Object Evolutionary Algorithm with Decomposition)は、多目的な探索を行う際一様に分布したベクトルを、スカラー化して複数の問題として分解し、パレート解を探査する手法で、従来の進化的(遺伝的)アルゴリズムと比較して計算回数の削減を狙って開発されています。iDIOSご利用ユーザーはiDIOSの最適探査アルゴリズムのPYGMO/PAGMOサポートをご注文頂くことで、MOEA/Dが利用可能となり、ヴァイナスによるサポートをお請け頂けるようになります。詳細はお問い合わせ下さい。

>> PYGMO/PAGMO アルゴリズム一覧

IEEE TRANSACTIONS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION
An Evolutionary Many-Objective Optimization Algorithm Based on Dominance and Decomposition
Ke Li, Kalyanmoy Deb, Fellow, IEEE, Qingfu Zhang, Senior Member, IEEE, and Sam Kwong, Fellow, IEEE 引用

PYGMO&PAGMO CREDIT(訳):Pagmo / pygmoはFLOSS(Free/Open Source Software)に則って開発され、ユーザーに提供されるソフトウェアです。 私たちは主に、時間に余裕のある時に、そして進化論的計算/最適化分野への初期の調査以来、私たちが助長を必要としているいくつかの研究アイデアを探求するためのツールとして作成しました。私たちは、惑星間宇宙船の軌道や宇宙船部品の設計などを進化させるため、また、欧州宇宙機関のためにPagmo を使用していますが、その能力はこれらの用途をはるかに超えています。

ラテン超方格法モジュール LHQ(Latin Hypercube Sampling)

iDIOS-baseに搭載されている最適ラテン超方格法は、実験計画法の手法の一つで、サンプル数を自由に設定することができ、設計変数をできるだけ均等に配分するよう設計パラメータを割り当て、パラメータスタディを効率的に実行します。

各設計変数の範囲を設定した後、サンプル生成のボタンを1回クリックすれば、任意の数のサンプルを瞬時に生成することが可能です。iDIOSのFlow Modelerにより作成・編集されたワークフローと組み合わせて、パラメータスタディを簡単に実行します。

勾配法モジュール GR(Generalized Reduced Gradient-method)

iDIOS-base から実行できる勾配法アルゴリズムのモジュールです。本手法は、単目的の最適化問題で、設計変数の数が10数個以内のシンプルな問題に対して短時間で最適解を求めることができる特長を持っています。

GRG (Generalized reduced Gradient method = 一般縮小勾配法) はシンプレックス法を非線形問題に拡張した手法であり、比較的規模の小さい簡易なアルゴリズムながら、非常に広い範囲の設計問題に適用することが可能です。

機能   Base Module   最適化エンジン   ワークフロー
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