甲南大学 知能情報学部 小出研究室では，意思決定支援のための最適化やシミュレーションの技術に関する研究をしています．

研究室の方針

　甲南大学知能情報学部では，3年生前期の期中から研究室に配属されます．

　4年生で卒業する学生に対しては，研究活動を通して社会人として必要な素養を身に着けることを目標としています．基礎知識を学習し，自ら目標を定め，計画を立案して，目標を達成させる，という一連の活動を行います．頻繁に行われる研究進捗報告や研究発表会にて自らの研究内容を発表することで，内容をまとめる能力や自分の意図を効果的に伝えるプレゼンテーション能力を身に付けます．さらに，研究室という「組織」における活動を通して，主体的に行動する力，相手に対する気遣い，組織に対して貢献する力なども身に付けます．

　大学院生は，新規性のある研究を遂行するために，より専門的な研究を行います．学外での研究発表会議での研究発表も行います．

研究室での研究内容

既存問題に対する最適化手法の開発（オペレーションズ・リサーチ：OR）

　先行研究で扱う最適化問題やその問題に対する解法に対して，何らかの改善を目指す研究です．
より一般的な対象にも適用できるように問題を拡張したり，先行研究での解法より性能の良い（解の精度が良い，実行時間が短いなど）解法を提案したりすることを目指します．先行研究論文を理解し，先行研究の手法を追試するための実装を行い，提案手法を実装して数値実験を行います．プログラミング言語の種類は問いません．


この研究分野に関する過去の主な卒業研究テーマ

• 家庭訪問経路問題に対するメメティックアルゴリズムの適用
• 焼きなまし法による製造スケジュール生成
• 在宅率を考慮した配送計画問題の解法の改善
• 1次元Cutting Stock Problemの拡張と解法の検討

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最適化手法による自動立案システムの構築

　4年生で卒業する予定の人が，1年半ORの理論的研究を行って成果を残すのはかなり困難です．そのため，ORを研究テーマにする場合，ORの手法を利用したシステム開発，または特定の問題に対するアルゴリズムを提案することを卒業研究のテーマとすることが多いです．システムを開発するためにも，提案アルゴリズムを評価するためにも，プログラミングが必要になります．

　使用するプログラミング言語は特定していませんが，Pythonで最適化モデリングと最適化ソルバーの呼び出し処理を行い，システムのインターフェースとしてExcelを用いたり，Streamlit を用いてWebアプリの開発を行う場合もあります．

　部活やサークル，アルバイト先などで，様々な事項を考慮しながら計画（割当・担当・順番・配置・スケジュールなど）を立てなければ状況にある人！その計画を立てるのに頭を悩ませている人！研究室で最適化手法を学習して，その問題を解決するための研究を是非一緒にしましょう！

この研究分野に関する過去の主な卒業研究テーマ

• アルバイトのシフトスケジューリングシステム
• 個別塾での講師・生徒の時間割作成システム
• 生協食堂メニューの組合せ提案システム
• 定期試験における試験監督割付システムの開発

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マルチエージェント・シミュレーション（MAS）

　エージェントと呼ばれる自律的に行動する主体が多数存在する環境をシミュレーションしたものが，マルチエージェント・シミュレーションです．

　単体のエージェント自体の行動ルールは比較的シンプルであっても，個々のエージェントが互いに相互作用することで，環境全体では複雑な挙動を示すことがあるのが，MASの大きな特徴です．

　交通渋滞をはじめとする交通シミュレーション，避難活動・ラッシュ時移動・店舗内散策行動などの歩行者シミュレーションが特に活発に研究されています．他にも，噂や病気の伝搬現象，生物の群行動，新商品の普及など，文系理系問わず，幅広い分野で活用されています．

　過去に用いたシミュレーターとしては，（株）構造計画研究所のartisoc や （株）NTTデータ数理システムの S4 Simulation System を利用しました．

この研究分野に関する過去の主な卒業研究テーマ

• 歩行者混雑緩和策検討のためのシミュレーション（生協食堂，店舗，避難行動など）
• 交通シミュレーション（サグ渋滞，交差点事故，織り込み部渋滞，捨て左折，ナビによる渋滞，など）
• 概念モデル（就職活動，教室内人間関係，自動追跡，など）

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パズル・ゲームに対するアルゴリズム

　数独をはじめとするペンシルパズルやペントミノのような枠入れパズルの解法や問題作成，または対戦型ボードゲームにおける戦略の提案や戦略の効果を分析する研究です．

　大規模で探索空間が膨大となる問題に対して，時間効率の良いアルゴリズムを提案したり，特定の性質を満たす問題を自動生成するアルゴリズムの開発，対戦相手の特定のニーズを満たすような思考ルーチンの提案などを行っています．

この研究分野に関する過去の主な卒業研究テーマ

• キラー数独の問題作成プログラム
• ガイスターにおける戦略の評価
• 戦艦ゲームにおける配置戦略・攻撃戦略の評価
• ブラックジャックやテキサスホールデムにおける戦略の効果
• 数独の少数ヒント問題の自動作成
• 自由枠に対応したペントミノ・アルゴリズムの応用

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その他

　学生が自ら問題意識を持って取り組みたいと進言したテーマの場合，知能情報学部の枠組みを大きく外れるものでない限り，研究を行うことを推奨しています．担当教員の専門外であることも少なからずありますが，できる限りのバックアップを行っています．

この研究分野に関する過去の主な卒業研究テーマ

• 製造業の工場における生産実績データの見える化
• 工程改善に向けたガントチャートシステムの作成
• 算数や情報への関心を喚起する小学生向けコンテンツの研究

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研究室の歴史

2010年度：第1期

4月 理工学部情報システム工学科の最終学年4名 配属．
9月 知能情報学部 第1期生6名 配属

2011年度：第2期

4月 情報システム工学科1名 配属．9月 知能情報学部 第2期生9名 配属

2012年度：第3期

5月 灘本研との合同研究会（2019年まで例年行事に）．9月 知能情報学部 第3期生10名 配属

2013年度：第4期

9月 知能情報学部 第4期生8名 配属．3月 ソウルへ研究室初の卒業旅行

2014年度：第5期

9月 知能情報学部 第5期生7名 配属．10月 近大谷崎研との合同研究会

2015年度：第6期

前期 永田研との交換進捗報告会実施．9月 知能情報学部 第6期生7名 配属

2016年度：第7期

9月 知能情報学部 第7期生7名 配属．10月 灘本研との合同研究会を宿泊形式で開催

2017年度：第8期

9月 知能情報学部 第8期生8名 配属．10月 関研・山中研との合同研究会を開催

2018年度：第9期

8月 科学とあそぼでの展示．9月 知能情報学部 第9期生7名 配属

2019年度：第10期

9月 知能情報学部 第10期生7名 配属．11月 灘本研とポスター発表会を開催

2020年度：第11期

前期 コロナのためオンラインでの活動のみ．9月 知能情報学部 第11期生8名 配属．別教室を利用したり，対面とオンラインのハイブリッドで行ったり，2クラス制にしたりして，何とか卒業研究を実施．

2021年度：第12期

前期 十分な感染対策を実施の下で，全員での対面卒業研究が実施可能に．9月 知能情報学部 第13期生8名 配属．

2022年度：第13期

9月 知能情報学部 第14期生8名 配属．卒業研究の運用が元に戻る．

2023年度：第14期

9月 知能情報学部 第15期生8名 配属．5月・12月に兵庫県立大藤江研と合同研究会．

2024年度：第15期

9月 知能情報学部 第16期生10名 配属．5月・12月に兵庫県立大藤江研と合同研究会．

2025年度：第16期

カリキュラム変更に伴い，6月に 知能情報学部 第17期生9名 配属．