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数理最適化研究室

対象学年
3・4年次
担当教員名
奥野 貴之 准教授
Takayuki Okuno
学びのキーワード
  • 数理最適化
  • 最適化アルゴリズム
  • 最適化モデリング

研究の内容

数理最適化問題とは、与えられた条件の下で関数を最小化もしくは最大化する数学的問題です。そして数理最適化とは、現実の問題を数理最適化問題として表現し、それを計算機を用いて解くための算法(アルゴリズム)を研究する分野です。最短乗換探索、アルバイトのシフト作成、化学反応の予測、そしてAIの設計など多くの実社会の課題を解決するために数理最適化で培われた技術が大きな役目を果たしています。数学と計算機で実社会の課題を解決したい学生さんを歓迎します。

研究の進め方

3年生の後期に研究室に配属されたあと、数理最適化の基礎知識をつけるために皆で教科書の輪読ゼミを週1回行います。具体的には、毎回当番の学生さんに教科書を読んできてもらい、板書をしながら講義してもらいます。当番でない学生さんは質問を積極的にすることで内容について理解を深めていきます。ゼミと並行して、学生さんが夢中で取り組むことができるような研究テーマを相談しながら決めていきます。テーマが一度きまると、関連した論文を読んでもらい、課題を洗い出してもらいそれを解決するための手法の開発をしてもらいます。日本オペレーションズ・リサーチ学会など学外での発表ができるような成果を一緒に目指します。

社会との関わり

ゼミでの発表を通してプレゼンテーション能力を向上させ、研究を通して問題の発見と解決する能力を鍛えます。これらは企業一般で必要とされる能力です。一方、数理最適化という専門知識を社会で役立てることは難しいかもしれません。しかし、社会課題を最適化問題として表現する上で真に守らなくてはいけない条件は何か、また優先的に最大化すべき効用は一体何かなど、その都度のニーズに合わせて問題の本質を捉える力は社会で大いに活かすことができるはずです。

ゼミ・研究室の魅力

  • ⽂献を読み解く力が身につく
  • プレゼンテーション⼒が⾝につく
  • 学外の人と交流ができる
  • 他のゼミ・研究室⽣との交流がある
  • 語学力が身につく
  • 論理的な思考力が鍛えられる

卒業論文のテーマ

  • 混合整数DC 計画法を用いた円詰め込み問題に対する解法の研究
  • 禁止領域がある長方形への円詰込み問題の研究
  • パレートフロンティア上の最適化のための2段階最適化法の研究
  • 時空間ネットワークとダイクストラ法を用いた北米縦断旅行計画作成
  • 2 種類の利用者と複数の乗車パターンを考慮したデイサービス送迎者の最適経路
  • 移動距離と獲得ポイントを同時考慮したテニスATP ツアーの最適巡回法の研究

教員のプロフィール

奥野 貴之 准教授

Takayuki Okuno

東京理科大学工学部情報工学科助教、国立研究開発法人理化学研究所革新知能統合研究センター
研究員を経て2022年より成蹊大学理工学部准教授。現在に至る。

研究分野
数理最適化、数理計画法、 オペレーションズ・リサーチ
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