信州大学HOMEENGLISH交通・キャンパス案内

研究者総覧研究者総覧

研究者、研究内容などで検索
項目別検索はこちら

秋本洋平  アキモト ヨウヘイ

教員組織学術研究院(工学系)電話番号026-269-5256
教育組織工学部 電子情報システム工学科FAX番号026-269-5235
職名助教メールアドレスy_akimoto@shinshu-u.ac.jp
住所〒380-8553 長野県長野市若里4-17-1ホームページURLhttps://sites.google.com/site/youheiakimotospage/

プロフィール

研究分野
感性情報学
ソフトコンピューティング
現在の研究課題
Black-Box最適化のためのパラメータフリー最適化法の設計と解析
キーワード:Black-Box最適化 , 進化計算
学歴
出身大学院
2011 , 東京工業大学 , 知能システム科学専攻
2008 , 東京工業大学 , 知能システム科学専攻

出身学校・専攻等(大学院を除く)
2007 , 東京工業大学 , 情報工学科

取得学位
博士 (工学) , 東京工業大学
修士 (工学) , 東京工業大学
学士 (工学) , 東京工業大学
受賞学術賞
2014 , 2014年システム情報部門 部門学術講演会最優秀論文賞
2010 , Young Researcher Award
2010 , 最優秀発表賞
2010 , ベストプレゼンテーション賞 , 第20回インテリジェントシステムシンポジウム
2010 , 研究会優秀賞
2009 , 最優秀発表賞 , 進化計算シンポジウム2009

研究活動業績

研究業績(著書・
発表論文等)
論文
CMA-ES における矩形制約対処法の改良と線形制約への拡張
進化計算学会論文誌,8(2) 2017
Author:阪本 直気; 秋本 洋平


Fast Eigen Decomposition for Low-Rank Matrix Approximation
ArXiv 2017
Author:Youhei Akimoto


Quality Gain Analysis of the Weighted Recombination Evolution Strategy on General Convex Quadratic Functions
Foundations of genetic algorithms,:111--126 2017
Author:Youhei Akimoto; Anne Auger; Nikolaus Hansen


Benchmarking the Novel CMA-ES Restart Strategy Using the Search History on the BBOB Noiseless Testbed
Genetic and Evolutionary Computation Conference,:1780--1787 2017
Author:Takahiro Yamaguchi; Youhei Akimoto


Introducing the Cumulation to the Population Based Incremental Learning and the Compact GA to Relax Genetic Drift
Genetic and Evolutionary Computation Conference,:199--200 2017
Author:Keigo Tanaka; Youhei Akimoto


Modified Box Constraint Handling for the Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy
Genetic and Evolutionary Computation Conference,:183--184 2017
Author:Naoki Sakamoto; Youhei Akimoto


Effect of the Mean Vector Learning Rate in CMA-ES
Genetic and Evolutionary Computation Conference,:721--728 2017
Author:Hidekazu Miyazawa; Youhei Akimoto


CMA-ESにおける適応的ペナルティを用いた線形制約の対処
進化計算シンポジウム,:453--460 2016
Author:阪本 直気; 秋本 洋平


CMA-ESにおける集団数の適応機構の提案
進化計算シンポジウム,:45-52 2016
Author:西田 昂平; 秋本 洋平


未使用インスタンスの活性化による効率的なインスタンスベース政策最適化
進化計算シンポジウム,:385--392 2016
Author:藤吉 夏生; 秋本 洋平


Cumulationを導入したPBIL による離散最適化
進化計算シンポジウム,:461--467 2016
Author:田中 圭伍; 秋本 洋平


周期関数最適化におけるCMA-ESの問題点とその対処法
進化計算シンポジウム,:118--122 2016
Author:山口 貴大; 秋本 洋平


多様な現実的制約を考慮した風力タービンの格子状配置最適化
進化計算シンポジウム,:279--286 2016
Author:小林 祐介; 秋本 洋平


CSAを導入したCMA-ESにおける最適パラメータ設定と探索性能の調査
進化計算シンポジウム,:291--298 2016
Author:宮澤 秀和; 秋本 洋平


Evolution Strategies による連続最適化---CMA-ES の設計原理と理論的基盤---
Systems, Control and Information,60(7):292--297 2016
Author:秋本 洋平


Evaluating the Population Size Adaptation Mechanism for CMA-ES on the BBOB Noisy Testbed
Genetic and Evolutionary Computation Conference,:1193--1200 2016
Author:Kouhei Nishida; Youhei Akimoto


Evaluating the Population Size Adaptation Mechanism for CMA-ES on the BBOB Noiseless Testbed
Genetic and Evolutionary Computation Conference,:1185--1192 2016
Author:Kouhei Nishida; Youhei Akimoto


Online Model Selection for Restricted Covariance Matrix Adaptation
Parallel Problem Solving from Nature,:3--13 2016
Author:Youhei Akimoto; Nikolaus Hansen


Population Size Adaptation for the CMA-ES Based On the Estimation Accuracy of the Natural Gradient
Genetic and Evolutionary Computation Conference,:237--244 2016
Author:Kouhei Nishida; Youhei Akimoto


Projection-Based Restricted Covariance Matrix Adaptation for High Dimension
Genetic and Evolutionary Computation Conference,:197--204 2016
Author:Youhei Akimoto; Nikolaus Hansen


Analysis of runtime of optimization algorithms for noisy functions over discrete codomains
THEORETICAL COMPUTER SCIENCE,605:42-50 2015(Nov. 15)
Author:Akimoto, Y; Astete-Morales, S; Teytaud, O


Efficient Reconfiguration of Distribution Networks Using Extended Pruning-Grafting Operators
IEEJ TRANSACTIONS ON ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING,10(2):119-133 2015(Mar.)
Author:RamezanJamaat, Saeed; Akimoto, Youhei; Aguirre, Hernan; Tanaka, Kiyoshi;


Analysis of runtime of optimization algorithms for noisy functions over discrete codomains
Theoret. Comput. Sci. 2015
Author:Youhei Akimoto and Sandra Astete-Morales and Olivier Teytaud


Sample Reuse in the Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy Based on Importance Sampling
Proceedings of Genetic and Evolutionary Computation Conference,:305--312 2015
Author:Shinichi Shirakawa and Youhei Akimoto and Kazuki Ouchi and Kouzou Ohara


Comparison-based Natural Gradient Optimization in High Dimension
Proceedings of Genetic and Evolutionary Computation Conference,:373--380 2014
Author:Youhei Akimoto and Anne Auger and Nikolaus Hansen


Computational Cost Reduction of Non-dominated Sorting Using M-front
IEEE Transactions on Evolutionary Computation,19(5):659-678 2014
Author:Martin Drozdik and Youhei Akimoto and Hernan Aguirre and Kiyoshi Tanaka


Natural Gradient Approach for Linearly Constrained Continuous Optimization
Parallel Problem Solving from Nature - PPSN XIII,:252--261 2014
Author:Youhei Akimoto and Shinichi Shirakawa


高齢者の色知覚を復元する色補正法の一考察 (映像表現&コンピュータグラフィックス)
映像情報メディア学会技術報告 = ITE technical report,37(35):35-38 2013(Aug.)
Author:鈴木 亮司; 田中 芳樹; 秋本 洋平;
Keywords:色補正; 色知覚; 高齢者; 加齢; Color Compensation; Elderly People; Color Perception; Aging;


ファイバースコープ取得画像の蜂の巣状ノイズ除去に関する検討
映像情報メディア学会技術報告,37(35):27-30 2013(Jul. 25)
Author:保科 亮太; 吉良 俊則; 武久 泰夫; 秋本 洋平; エルナン アギレ; 田中 清; 西川 研; 宮下 博;
Abstract:ファイバースコープは,他の内視鏡と比較して細径化が容易であり,1〜2mmのすき間を通すことも可能であることから,診断や手術支援に新たな可能性を拓くものとして期待されている.しかし,ファイバースコープで撮影した映像には情報伝達に使用するファイバー一本一本の境界が影として出力され,取得画像を著しく劣化させてしまう.本稿では,ファイバースコープに用いられる全ファイバーの位置を正確に登録することで,画像中の有用な情報のみを取り出し,画像からノイズを除去する二つの方法について検討している.実際にファイバースコープで撮影した映像を用いて実験を行い,二つの方法の効果を比較する.
Keywords:ファイバースコープ; ノイズ除去; 蜂の巣状ノイズ;


ファイバースコープ取得画像の高解像度化に関する検討
映像情報メディア学会技術報告,37(35):31-34 2013(Jul. 25)
Author:吉良 俊則; 保科 亮太; 武久 泰夫; 秋本 洋平; エルナン アギレ; 田中 清; 西川 研; 宮下 博;
Abstract:ファイバースコープを用いた内視鏡は,胃カメラに代表されるCCDカメラを先端に取り付ける内視鏡と比べて先端部分の細径化が容易なため,診断や手術支援に期待されている.しかし、ファイバースコープを通して得られる画像の解像度は、束ねられたファイバーの本数分であり、各ファイバー間にはクラッドノイズと呼ばれる蜂の巣状ノイズが発生するため,細径のファイバースコープで取得した映像は低品質なものとなる.本稿では,ファイバースコープ取得画像に,ボロノイ分割によるノイズ除去と,確率的アプローチを用いた超解像の考え方を用いて高解像度化を行うことで,この問題の解決を試みた.
Keywords:超解像; 動画像; ファイバースコープ;


高齢者の色知覚を復元する色補正法の一考察
映像情報メディア学会技術報告,37(35):35-38 2013(Jul. 25)
Author:鈴木 亮司; 田中 芳樹; 秋本 洋平; エルナン アギレ; 田中 清; 横山 翔; 中村 英樹; 市川 一夫; 田邊 詔子;
Abstract:高齢者の色知覚を若年者の色知覚に近づける色補正法は,加齢による高齢者の水晶体透過率の低下と縮瞳を補うために色信号を全体的に増幅する補正処理を行う.このため,元の入力画像に含まれる色信号がRGB表色系の表示可能域(0〜255)を超えてしまう場合があり,表示する補正画像上に、これらの画素に色の塗りつぶしなどの不都合が生じる恐れがある.そこで本稿では,464色のデータセットや複数の自然画像を用いて,加齢に伴い表示域内の色がどれだけ範囲外に出てしまうのか,入力画像の色分布の相違が表示画像にどのような影響を与えるかについて考察する.
Keywords:色補正; 色知覚; 高齢者; 加齢;


Objective improvement in information-geometric optimization
Foundations of genetic algorithms 2013
Author:Youhei Akimoto, Yann Ollivier


Theoretical Foundation for CMA-ES from Information Geometry Perspective
ALGORITHMICA,64(4):698-716 2012(Dec.)
Author:Akimoto, Youhei; Nagata, Yuichi; Ono, Isao; Kobayashi, Shigenobu;


Linear Convergence Proof for Adaptive-ES algorithm via Continuous-Time Approximation
進化計算シンポジウム,:213--220 2012
Author:Youhei Akimoto, Anne Auger, Nikolaus Hansen


Convergence of the IGO-flow with isotropic Gaussian search distribution
Theory of Randomized Search Heuristics 2012
Author:Youhei Akimoto, Anne Auger, Nikolaus Hansen


Convergence of the Continuous Time Trajectories of Isotropic Evolution Strategies on Monotonic $\mathcal{C}^2$-composite Functions
Problem Solving from Nature,:42--51 2012
Author:Youhei Akimoto, Anne Auger, Nikolaus Hansen


Analysis of a Natural Gradient Algorithm on Monotonic Convex-Quadratic-Composite Functions
Genetic and Evolutionary Computation Conference,:1293--1300 2012
Author:Youhei Akimoto
Keywords:Covariance Matrix Adaptation, Natural Gradient, Hessian Matrix, Information Geometric Optimization, Theory


A new weather-routing system that accounts for ship stability based on a real-coded genetic algorithm
JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY,16(3):311-322 2011(Sep.)
Author:Maki, Atsuo; Akimoto, Youhei; Nagata, Yuichi; Kobayashi, Shigenobu; Kobayashi, Eiichi; Shiotani, Shigeaki; Ohsawa, Teruo; Umeda, Naoya;


復原性を考慮した船舶航路の最適化について
日本船舶海洋工学会講演会論文集,(11):369-372 2010(Nov.)
Author:牧 敦生; 秋本 洋平; 永田 裕一;
Keywords:Weather Routing; RCGA; Parametric Rolling Probability;


GECCO2010参加報告
知能と情報 : 日本知能情報ファジィ学会誌 : journal of Japan Society for Fuzzy Theory and Intelligent Informatics,22(5):591-592 2010(Oct. 15)
Author:秋本 洋平;


実数値GAにおける生存選択モデルとしてのMGGとJGGの挙動解析
人工知能学会論文誌,25(2):281-289 2010
Author:秋本 洋平; 永田 裕一; 佐久間 淳; 小野 功; 小林 重信;
Abstract:In this paper, we focus on analyzing the behavior of the selection models for real-coded genetic algorithms. Recent studies show that Just Generation Gap (JGG) selection model outperforms Minimal Generation Gap (MGG) model when a multi-parental crossover operator based on the hypothesis of the preservation of the statistics of parents is used. However, the validation of JGG selection model is not done yet. To validate the selection method of JGG, we analyze the differences of the behavior of JGG selection model and that of MGG selection model.
Keywords:function optimization; minimal generation gap; just generation gap;


機能分担CMA-ESの提案と評価
人工知能学会論文誌,24(1):58-68 2009
Author:秋本 洋平; 佐久間 淳; 小野 功; 小林 重信;
Abstract:This paper aims the design of efficient and effective optimization algorithms for function optimization. For that purpose we present a new framework of the derandomized evolution strategy with covariance matrix adaptation, which combines the hybrid step size adaptation that is proposed in this paper as a robust alternate to the cumulative step size adaptation and normalization mechanism of covariance matrix. Experiment is conducted on 8 classical unimodal and multimodal test functions and the performance of the proposed strategy is compared with that of the standard strategy. Results show that the proposed strategy beats the standard strategy when the population size becomes larger than the default one, while the performance of proposed strategy is as well or better than that of the standard strategy under the default population size.
Keywords:evolution strategy; covariance matrix adaptation; step size adaptation; function specialization;


適応的実数値交叉 AREX の提案と評価
人工知能学会論文誌,24(6):446-458 2009
Author:秋本 洋平; 永田 裕一; 佐久間 淳; 小野 功; 小林 重信;
Abstract:Since once premature convergence happens evolutionary algorithms for function optimization can no longer explore areas of the search space and fail to find the optimum, it is required to handle the notorious drawback. This paper proposes two novel approaches to overcome premature convergence of real-coded genetic algorithms (RCGAs). The first idea is to control the sampling region of crossover by adaptation of expansion rate. The second idea is to cause the acceleration of the movement of population by descending the mean of crossover. Finally, we propose a crossover that combines the adaptation of expansion rate technique and the crossover mean descent technique, called AREX (adaptive real-coded ensemble crossover). The performance of the real-coded GA using AREX is evaluated on several benchmark functions including functions whose landscape forms ridge structure or multi-peak structure, both of which are likely to lead to the miserable convergence phenomenon. The experimental results show not only that the proposed method can locate the global optima of functions on which it is difficult for the existing GAs to discover it but also that our approach outperforms the existing one in number of function evaluations on all functions. Our approach enlarges the classes of functions that real-coded GAs can solve.
Keywords:function optimization; adaptation of expansion rate; crossover mean descent; adaptive real-coded ensemble crossover;


2段階GA "Solid EMO'' によるレンズ系設計
人工知能学会論文誌,23(3):193-204 2008
Author:田中 雅晴; 秋本 洋平; 佐久間 淳; 小野 功; 小林 重信;
Abstract:This paper discusses evolutionary multi-objective optimization (EMO) method for lens system design problems that have properties of global and local multimodality, epistasis among parameters and ill-scaledness. Applying NSGA-II-like EMO to them, it faces some difficulties. To solve them, we present a two stage GA called Solid EMO that consists of a repeated ESO (Evolutionary Single-objective Optimization) and an augmented EMO. The repeated ESO searches seeds of Pareto optimal solutions through solving weighted sum minimization problems repeatedly by a real-coded GA using ISM that deals with global multi-modality well. The augmented EMO, that behaves like a kind of local search by k-nearest neighbor limitation in reproduction and crossover with an ability of explorative search, refines and expands the seeds found by the first stage GA. Solid EMO was applied to three and four element lens system design problems. As a result, the proposed method succeeded in finding highly precise solution sets that consist of well-known types, triplet-type and Lee-type lens systems, in the three-element and four-element lens system design problems, respectively.
Keywords:Lens System Design; Multi-objective Function Optimization; Real-code Genetic Algorithms; Evolutionary Multi-objective Optimization; Two Stage Genetic Algorithm; Solid EMO;


多親を用いた実数値GAのための世代交代モデル : Just Generation Gap(JGG) の提案と評価
自律分散システム・シンポジウム資料 = SICE Symposium on Decentralized Autonomous Systems,19:341-346 2007(Jan. 29)
Author:秋本 洋平; 羽佐田 理恵; 佐久間 淳; 小野 功; 小林 重信;
Keywords:Real-coded Genetic Algorithm; Generation Alternation Model;


学会発表
CMA-ES and Advanced Adaptation Mechanisms
Genetic and Evolutionary Computation Conference , :641--674 2017
Author:Nikolaus Hansen; Youhei Akimoto


進化的戦略を用いたカーペットクロークのトポロジー最適化
日本機械学会 第26回設計工学・システム部門講演会 2016
Author:高橋 正幸; 藤井 雅留太; 秋本 洋平; 中村 正行


CMA-ES を用いたトポロジー最適化と光デバイス応用
日本機械学会 第29回計算力学講演会 2016
Author:高橋 正幸; 藤井 雅留太; 秋本 洋平; 中村 正行


Comparison-based Stochastic Algorithm with Adaptive Gaussian Model for Large-Scale Continuous Optimization
The fifth International Conference on Continuous Optimization 2016
Author:Youhei Akimoto; Nikolaus Hansen


Continuous Optimization and CMA-ES
ACM SIGEVO , Genetic and Evolutionary Computation Conference , :313--344 2015
Author:Youhei Akimoto; Anne Auger


Theory of Evolution Strategies and Related Algorithms
ACM SIGEVO , Genetic and Evolutionary Computation Conference , :575--588 2015
Author:Youhei Akimoto; Anne Auger


A linear time natural gradient algorithm for black-box optimization in high dimension
Gaspard Monge Program for Optimization - Conference on Optimization & Practices in Industry : PGMO-COPI'14, Invited Session on Recent Advances in Continuous Randomized Black-Box Optimization 2014
Author:Youhei Akimoto and Anne Auger and Nikolaus Hansen


Function-Value-Free Continuous Optimization in High Dimension
Mini Symposium on Function-Value-Free Optimization (MS47), 2014 SIAM Conference on Optimization, San Diego, CA, USA, May 19--22, 2014. 2014
Author:Youhei Akimoto

研究費
科学研究費補助金(研究代表者)
情報幾何に基づく新しい進化型探索フレームワーク構築に関する研究 , 研究活動スタート支援
2015 - 2017 , 任意変数型Black-Box最適化に対する効率的アルゴリズムの自動設計