動的な確率制約付きオープンピット鉱山計画問題における進化的最適化の利用について

要旨: オープンピット鉱山のスケジューリングは、不確実な経済的価値と、動的に変化する資源の能力を伴う、複雑な実世界の最適化問題である。進化的アルゴリズムは、不確実で変化する環境に容易に適応できるため、こうした状況で特に有効である。しかし、不確実性や動的な変化は、実世界の問題ではしばしば互いに切り離して研究されている。本論文では、ブロックの経済的価値が確率的であり、採掘および処理能力が時間とともに変化する、動的な確率制約付きオープンピット鉱山スケジューリング問題を研究する。期待割引利益を最大化し、その標準偏差を最小化することを同時に行う二目的の進化的定式化を採用する。動的な変化に対処するために、ダイバーシティに基づく変更応答メカニズムを提案する。このメカニズムは、非制約（不可能）となる解の一部を修復し、変化が検出されたときに追加の制約（可能）な解を導入する。4つの多目的進化的アルゴリズムにわたってこのメカニズムの有効性を評価し、基準となる再評価ベースの変更応答戦略と比較する。6つの採掘インスタンスに関する実験結果は、本提案手法が、不確実性の異なる水準および変化頻度のもとで、基準手法を一貫して上回ることを示している。