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土木設計便覧編集委員会編
出版情報: 東京 : 丸善, 1961.8  31,1330p ; 22cm
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新版土木設計便覧編集委員会編
出版情報: 東京 : 丸善, 1998.8  xviii, 1036p ; 27cm
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東工大
目次DB

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東工大
目次DB
山川宏編集委員長
出版情報: 東京 : 朝倉書店, 2003.2  x, 506, 12p ; 27cm
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I基礎編
1.最適化の概念
   1.1 最適化の意味[尾田十八] 3
   1.2 工学的設計と最適化 3
2.最適設計問題の意味と種類[杉本博之] 6
3.最適化の手法
   3.1 変分法[畔上秀幸] 8
   3.1.1 変分形式の導出 9
   3.1.2 感度関数の導出 10
   3.2 感度解析 12
   3.2.1 静的な問題に対する感度解析[山崎光悦] 12
   3.2.2 動的な問題に対する感度解析[萩原一郎] 14
   3.3 線形計画法[中山弘降] 19
   3.3.1 シンプレクス法 19
   3.3.2 双対原理 19
   3.3.3 感度解析 20
   3.4 非線形計画法 21
   3.4.1 1次元探索[杉本博之] 21
   3.4.2 ラグランジュの乗数法 23
   3.4.3 ニュートン法 23
   3.4.4 準ニュートン法 24
   3.4.5 最急降下法[荒川雅生] 24
   3.4.6 傾斜投影法 25
   3.4.7 一般縮約勾配法 26
   3.4.8 可能方向法[杉本博之] 27
   3.4.9 逐次線形化法[鈴木真二] 28
   3.4.10 逐次2次計画法[福島雅夫] 30
   3.4.11 ペナルティ(罰金)関数法[杉本博之] 31
   3.4.12 双対法 32
   3.4.13 内点法 [山下 浩] 36
   3.5 動的計画法[荒川雅生] 45
   3.5.1 多段階意志決定問題 45
   3.5.2 多段階意志決定問題のタイプ 45
   3.5.3 最適性の原理 45
   3.5.4 動的計画法の手順 46
   3.6 ゲームの理論[鈴木真二] 46
   3.6.1 ミニマックス原理 46
   3.6.2 混合戦略 47
   3.6.3 連続変数のゲーム 48
   3.6.4 非ゼロ和ゲーム 49
   3.6.5 協力ゲーム 50
   3.7 分枝限定法[山川 宏] 50
   3.7.1 混合整数計画問題とその緩和問題 50
   3.7.2 子問題への分解と樹形図の構成 51
   3.7.3 分枝停止と最適解 52
   3.7.4 分枝限定法の計算効率の向上 52
   3.7.5 分枝限定法のアルゴリズム 52
   3.7.6 分枝限定法の適用例 53
   3.8 発見的手法 53
   3.8.1 ヒューリスティックサーチ[廣安知之] 53
   3.8.2 シミュレーテッドアニ リング法[岸 光男] 56
   3.8.3 遺伝的アルゴリズム[古田 均/杉本博之] 59
4.最適化テスト問題
   4.1 数学的なテスト問題[宮下朋之] 64
   4.1.1 単峰性の問題 64
   4.1.2 多峰性の問題 65
   4.2 工学的なテスト問題 65
II戦略編
1.概念的な戦略
   1.1 多目的計画法[中山弘隆] 73
   1.1.1 パレート解とトレードオフ分析 73
   1.1.2 ゴールプログラミング 74
   1.1.3 最適満足化(希求水準法) 75
   1.1.4 トレードオフ分析の容易化 76
   1.1.5 応用について 77
   1.2 複合領域の最適設計[山川 宏] 80
   1.2.1 最適化および満足化問題 80
   1.2.2 複合領域の最適設計問題とその解法 81
   1.2.3 複合領域の最適設計の現状と今後 85
   1.3 コンカレントエンジニアリング[吉村允孝] 88
   1.3.1 コンカレントエンジニアリングの概念 88
   1.3.2 基本的戦略と適用対象 91
   1.3.3 戦略としての意味・意義 96
   1.3.4 コンカレント最適化の基本的方法論 98
   1.3.5 コンカレント最適化の展望 101
   1.4 ライフサイクルデザイン 103
   1.4.1 ライフサイクルデザインと最適化[山川 宏] 103
   1.4.2 土木系におけるライフサイクルデザイン[武山 泰] 106
   1.5 ロバスト設計における最適化[荒川雅生] 109
   1.6 製品系列の統合化設計[藤田喜久雄] 115
   1.6.1 製品設計における視野の拡大と最適設計 116
   1.6.2 統合化設計における問題構造 116
   1.6.3 製品系列の統合化設計と最適化 117
   1.6.4 類似設計におけるモジュール属性の同時最適化 1188
   1.6.5 モジュール構造のもとでの共通化設計の最適化 120
   1.6.6 統合化設計についての課題と展望 121
2.モデリングに置ける戦略
   2.1 確率モデル[荒川雅生] 124
   2.1.1 確率の定義 124
   2.1.2 確率の表現 124
   2.1.3 平均値,分散の近似 125
   2.1.4 線形確率最適設計問題の定式化 125
   2.1.5 非線形確率最適設計問題の定式化 125
   2.2 ファジイモデル 126
   2.2.1 ファジイ集合 126
   2.2.2 ファジイ数理計画法(線形問題) 126
   2.2.3 ファジイ数理計画法(非線形問題) 128
   2.2.4 ファジイ数の利用 128
   2.2.5 簡易ファジイ数演算を用いた最適設計 129
   2.3 ニューラルネットワークによるモデル 130
   2.3.1 階層型ニューラルネットワークと誤差逆伝搬法[渡邊栄治] 130
   2.3.2 自己組織化マップ[徳高平蔵] 137
   2.3.3 ホログラフィックニューラルネットワーク[萩原一郎] 141
   2.3.4 学習ベクトル量子化ニューラルネットワーク 142
   2.4 定性的最適設計 [荒川雅生] 142
   2.4.1 アルゴリズム 143
   2.4.2 定性的最適性規準 144
   2.4.3 定性的感度の導出 145
   2.5 均質化法 150
   2.5.1 理論面[畔上秀幸] 150
   2.5.2 応用面[萩原一郎] 153
   3.利用上の戦略
   3.1 近似法の利用 159
   3.1.1 中間変数の利用[萩原一郎] 159
   3.1.2 高次感度の利用[荒川雅生] 161
   3.1.3 応答曲面法,実験計画法(多点性報の利用)[轟章] 162
   3.1.4 メタモデルとその比較,モデル統制 170
   3.2 スケーリング,スクリーニング [杉本博之] 174
   3.2.1 スケーリング 174
   3.2.2 スクリーニング 175
   3.3 最適化手法の並列化[廣安知之・三木光範] 175
   3.3.1 動機と基本戦略 175
   3.3.2 各最適化手法の並列化 176
   3.4 数式処理システムを活用した最適設計[宮下朋之] 183
   3.4.1 数式処理システム 183
   3.4.2 数式処理システムの活用 184
   3.5 遺伝的アルゴリズム(GA) 187
   3.5.1 GAの利用[杉本博之] 187
   3.5.2 GAにおける連続変数の取扱い[荒川雅生] 190
   3.6 免疫システムによる方法[宮下朋之] 193
   3.6.1 免疫アルゴリズム 193
   3.6.2 免疫アルゴリズムの特徴 195
   3.7 ニューラルネットワークの利用 197
   3.7.1 RBFネットワークとその応用[中山弘隆] 197
   3.7.2 自己組織化特徴マップの利用[白木 渡] 200
   3.7.3 最大確率最適設計法[萩原一郎] 204
   3.8 シミュレーテッドアニ リングの利用[岸 光男] 204
   3.8.1 状態生成メカニズム 204
   3.8.2 徐冷操作 208
   3.8.3 その他の戦略 208
   3.9 セルラーオートマトンの利用 [尾田十八] 210
   3.9.1 セルラーオートマトン 210
   3.9.2 局所ルールと進化的セルラーオートマトン 211
   3.9.3 ECAを用いた最適化法 211
   3.9.4 板厚分布最適化問題へのECAの応用 212
   3.10 エージェントによる方法[宮下朋之] 216
   3.10.1 蟻の群行動 217
   3.10.2 探索問題への応用 218
   3.11 ネットワークの利用 219
   3.11.1 最短経路問題 220
   3.11.2 最大流量問題 220
   3.11.3 最小費用流量問題 221
   3.12 データ包絡分析法[荒川雅生] 221
   3.12.1 CCRモデル 221
   3.12.2 BCCモデル 223
   3.12.3 FDHモデル 223
   3.12.4 一般化DEA 224
   3.12.5 超CCRモデル 224
   3.12.6 領域限定モデル 224
   3.12.7 DEAにおける改善案の提示 225
   3.12.8 DEAを用いた分析事例 227
III応用編
1.材料
   1.1 最適材料設計[三木光範] 231
   1.1.1 軽い材料の設計・開発 231
   1.1.2 強度/剛性規準の最適材料設計 231
   1.1.3 適応性,信頼性規準,システム規準の最適材料設計 232
   1.2 金属材料における最適設計[東 健司・馬渕 守] 233
   1.2.1 微視組織設計 233
   1.2.2 マルチスケーリング設計 235
   1.2.3 低環境負荷のための材料設計 237
   1.3 セラミックス材料における最適設計 238
   1.3.1 セラミックス新素材開発における最適設計[谷本敏夫] 238
   1.3.2 セラミックス/金属接合横造体の強度・寿命信頼性の最適化[岡部永年] 243
   1.4 複合材料における最適設計 246
   1.4.1 有限要素法と積層パラメータを用いた方法[福永久雄] 246
   1.4.2 積層パラメータとGA[轟 章] 248
   1.5 タイヤの最適設計[中島幸雄・阿部明彦] 250
   1.5.1 タイヤ・サイド形状と内部構造への最適化技術の応用 250
   1.5.2 タイヤピッチ配列におけるGAの適用 255
2.構造
   2.1 大型海洋構造物の形状最適化[高橋俊彦・大谷芳輝] 260
   2.1.1 対話型ツールの設計 260
   2.1.2 大型海洋構造物の形状最適化 262
   2.1.3 適用例 263
   2.2 構造逆解析[松井邦人] 266
   2.2.1 逆解析の考え方と問題点 266
   2.2.2 評価関数の偉いの影響 267
   2.2.3 逆解析の方法 267
   2.2.4 手法の比較 268
   2.2.5 測定誤差の影響と最適センサー配置 269
   2.3 GAを用いた鋼製砂防ダムの最適信頼性設計[香月 智] 272
   2.3.1 目的関数 272
   2.3.2 放射状領域分割法による塑性信頼性解析 273
   2.3.3 期特総費用最小化による3部材トラスの設計例 274
   2.3.4 目標破壊確率と最小初期コストを同時に考慮した10部材トラスの設計 276
   2.3.5 鋼製枠砂防ダムの最適信頼性設計 277
   2.4 建築構造物の多目的最適設計[大崎 純] 279
   2.4.1 トラスの力学的性能・形状トレードオフ設計 279
   2.4.2 対話型多段階多目的最適化手法 281
   2.5 曲面構造物の最適設計[大森博司] 285
   2.5.1 曲面構造物の構造設計と最適設計 285
   2.5.2 シェル構造の形状最適化 286
   2.5.3 指定応力曲面 287
   2.5.4 その他の試み 290
3.動的問題
   3.1 動的解析の基礎[長松昭男] 292
   3.1.1 1自由度系 292
   3.1.2 多自由度系 294
   3.1.3 モード質量とモード剛性 295
   3.2 動的最適設計問題とその解法 [萩原一郎] 297
   3.3 振動・騒音問題の固有値・固有モード・応答に関する最適設計 298
   3.3.1 寸法最適化(振動問題) [梶原逸朗]298
   3.3.2 寸法最適化(騒音問題)[小机わかえ] 307
   3.4 形状・位相最適化 309
   3.4.1 均質化法/密度法[小机わかえ/萩原一郎] 309
   3.4.2 ニューラルネットワーク [萩原一郎] 312
   3.4.3 ベーシスベクトル法[萩原一郎] 313
   3.4.4 GA[古谷 寛] 315
   3.4.5 力法 [畔上秀孝] 318
   3.5 非線形問題の最適設計 326
   3.5.1 近似化最適化法 [萩原一郎] 326
   3.5.2 統計的最適化法 [山崎光悦] 327
   3.5.3 ニューラルネットワーク [萩原一郎] 331
4.最適制御
   4.1 最適制御:機械系[鈴木真二] 335
   4.1.1 定式化 335
   4.1.2 動的計画法と最大原理 336
   4.1.3 直接的数値解法 338
   4.1.4 計算例 340
   4.2 構造物の最適振動製御 [西谷 章] 346
   4.2.1 制御の基本事項 347
   4.2.2 最適制御の基礎概念 348
5.配置
   5.1 機械系における配置設計 [藤田喜久雄] 355
   5.1.1 配置とは 355
   5.1.2 配置設計のコンピュータ化 356
   5.1.3 制約指向探索によるプラントの機器配置 357
   5.1.4 シミュレーテッドアニ リングによる区画配置 357
   5.1.5 GAによる板取り配置 358
   5.1.6 製品設計における配置 360
   5.1.7 メカニズム設計における配置 361
   5.2 施設レイアウト設計 [松本直文] 362
   5.2.1 応用例1:可変アスペクト比ブロックの配置 363
   5.2.2 応用例2:配置と通路設定の同時最適化 365
   5.3 遺伝的プログラミングを用いた製品詰合せパターンの生成[渡辺克彦] 368
   5.3.1 遺伝的プログラミング(GP) 369
   5.3.2 製品詰合せ問題 370
   5.3.3 詰合せ問題へのGPの適用 370
   5.3.4 実験 374
6.施工/生産
   6.1 機械の生産[吉村允孝] 377
   6.1.1 機械系の生産の特徴と新しぃ姿 377
   6.1.2 最適化技術の適用例 378
   6.1.3 展望 404
   6.2 ファジイ理論を用いたケーブル張力調整[古田 均] 405
   6.2.1 ファジイ満足度の孝え方 405
   6.2.2 最適プレストレス量決定問題の定式化 406
   6.2.3 最適シム量決定問題の定式化 406
   6.2.4 数値計算例とその孝察 407
   6.3 ニューラルネットワークを用いた土石流発生予測システム[荒木義則・古川浩平] 409
   6.3.1 土石流発生予測モデルの構築 410
   6.3.2 入力データの組合せに対する検討 413
   6.3.3 土石流のりアルタイム発生予測への適用 414
   6.4 硬岩トンネルのスムーズブラスティング孔設計の最適化 [古川浩平] 417
   6.4.1 手動式削孔機を用いた場合の最適化問題としての定式化 417
   6.4.2 現場実験での当たりの確率の検証 419
   6.4.3 当たり除去費用の算出 421
   6.4.4 最適化の結果および孝察 423
   6.5 GAによる調査ボーリングの最適配置計画[鈴木 誠] 425
   6.5.1 地盤統計学による推定 425
   6.5.2 最適配置の評価手法 426
   6.5.3 適用例 427
7.スケジューリング
   7.1 中長期建設計画におけるGAの利用[廣瀬彰則] 430
   7.1.1 中長期事業計画問題 430
   7.1.2 同時複数事業計画問題のためのGA 431
   7.1.3 数値計算例 432
8.ネットワーク/交通
   8.1 ライフラインの耐震設計とGA[野田 茂] 436
   8.1.1 ライフラインの防災計画 436
   8.1.2 道路橋の最適設計水平震度 437
   8.1.3 電力2次系統の最適切替操作 439
   8.1.4 道路網の復旧班配分の最適化 441
   8.1.5 面的広がりをもつシステムの最適ブロック分割 443
   8.2 道路ネットワークの整備順位決定へのGAの応用[田村 亨] 445
   8.2.1 GAの道路整備順位決定問題への定式化 445
   8.2.2 厳密解法とGAの比較 448
   8.2.3 大規模ネットワークへの適用 449
   8.3 航空機運用計画へのGAの応用[田村 亨] 454
   8.3.1 航空ネットワークの最適化とGA 454
   8.3.2 ケーススタディ 456
9.都市計画
   9.1 都市道路網の震災復旧へのGAの応用[杉本博之] 459
   9.1.1 被災モデル 459
   9.1.2 設計変数のコーディングとGA 460
   9.1.3 道路ネットワークの復旧評価関数の計算 461
   9.1.4 256ノード480リンクの道路ネットワークの計算例 463
   9.2 都市防災システムの最適化[能島暢呂] 465
   9.2.1 都市地震災割における最適化問題 465
   9.2.2 道路網施設の耐震強化計画のモデル化と最適化 466
   9.2.3 大規模システムのブロック分割形状のモデル化最適化 468
   9.2.4 緊急時の意思決定過程のモデル化と最適化 470
   9.2.5 ライフライン施設の復旧過程のモデル化と最適化 472
   9.3 交通路の適性配置モデル[栗田 治] 475
   9.3.1 定式化 476
   9.3.2 最適化の手段 478
   9.3.3 数値例 478
   9.3.4 モデルの展望 481
   9.4 交通ネットワークの均衡分析[朝倉康夫] 481
   9.4.1 交通ネットワーク問題の分類 481
   9.4.2 利用者均衡条件 483
   9.4.3 利用者均衡条件に等価な非線形最適化問題 484
   9.4.4 利用者均衡問題の解法485
10. 環境
   10.1 環境に低負荷な構造設計[伊藤義人・杉山郁夫] 488
   10.1.1 環境面からみた土木構造物の特徴 488
   10.1.2 土木分野における設計法 490
   10.1.3 ライフサイクル環境負荷 490
   10.1.4 環境に低負荷な構造物設計への課題 493
   索引 495
I基礎編
1.最適化の概念
   1.1 最適化の意味[尾田十八] 3
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