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鉱山採石テクノロジ
ITシステム事例 Vol.12

相互作用と創発現象の観察によって複雑な動きを予測・解析
「マルチエージェント・シミュレーション」の活用
このシミュレーションは、鉱山採石業務においては運搬コスト削減のための運送手段やルートの検討や砕石場下流の洪水災害の検討、そして今後の経営の柱になりつつあるリサイクルプラントの設置状況による相互の影響度の評価などができます。
複雑系のシミュレーションはこんなところで使われています
〈災害救援物資の水上輸送に関するシミュレーション〉

災害時に大規模な道路閉塞が起こった場合、民間船を徴用して救援物資を運搬する方法がどの程度有効であるかを検証。
種々の制約条件下で、個々の船が自律的に被災地と物資集積地点を往復するシミュレーション。
→潮汐の影響(吃水、橋下通行に関する制約)
→川幅(すれ違いに関する制約) etc.

■シミュレート結果

現在の法律上(運航時間制限 等)、水上輸送が可能な船を総動員したとしても全ての避難所に物資を運び終わるまでに丸2日かかる。
救援物資の積載場所が1箇所なため、多くの船が沖待ち状態となる。

この事例を逆に見て、右図の緑とオレンジの河川を使って○印の建設現場まで砕石を水上運搬する時の潮汐の影響やすれ違いのシミュレーションが可能
〈水害避難に関するシミュレーション〉

建設廃棄物(木くず)のリサイクル過程の商流をシミュレーション。
新規の処理施設が建設された場合、あるいは木くずの発生パターンが変動した場合の検証。
→リサイクル後の生産物の相対比の変動
→リサイクルにかかるコスト(費用、環境負荷)

■シミュレート結果

図のケースでは、破堤の8分以上前に避難を開始すれば氾濫の被害を受ける確率が極端に低くなる。
避難場所の周知度の大小により被災する割合が大きく変動する。

砕石場で、調整池が溢れた時の影響度合いのシミュレーションなどが可能。
〈建設廃棄物リサイクル過程に関するシミュレーション〉

建設廃棄物(木くず)のリサイクル過程の商流をシミュレーション。
新規の処理施設が建設された場合、あるいは木くずの発生
パターンが変動した場合の検証。     
→リサイクル後の生産物の相対比の変動
→リサイクルにかかるコスト(費用、環境負荷)
〈その他のシミュレーション例〉

制度設計
製作評価
電力取引自由化に関するシミュレーション
雇用政策の有効性に関するシミュレーション
国際排出権取引に関するシミュレーション
防災・避難 災害救援物資の水上輸送に関するシミュレーション
水害避難シミュレーション
調剤薬局の業務効率改善に関するシミュレーション
その他 テレビ視聴率予測シミュレーション
携帯電話トラヒック制御に関するシミュレーション
建設廃棄物のリサイクル過程に関するシミュレーション
幼児の遊びグループ生成に関するシミュレーション

マルチエージェント・シミュレーションの基本概念

マルチエージェント・シミュレータの紹介
〈マルチエージェント・シミュレータ『KK-MAS』〉
『KK-MAS』(ケイケイマス:KK-Multi Agent Simulator)は複雑系に関する研究の先駆であるサンタフェ研究所のマルチエージェント・シミュレータ「Swarm」の汎用性と、MITの「StarLogo」の簡単さを取り入れた日本語で使えるマルチエージェント・シミュレータです。
本来は社会科学系の研究分野での使用をメインに作られました。
『KK-MAS』は次の用な作業を行います。
・モデルの構築
・シミュレーションの実行
・実行結果の出力・分析
〈マルチエージェント・シミュレータ『artisoc』〉
『artisoc』(アーティソック:artificial societies)は「KK-MAS」の使いやすさと汎用性はそのままにして、実務システムとの連携を目指した次世代の複雑系シミュレータです。
実務システムとの連携
Webカメラ、RF-ID、GPSケータイと接続
→来店行動把握、売場再配置、イベント計画
GISと連携
→避難・災害時の誘導計画・住民教育
メール、SNSのログ解析
→人間関係の把握、リーダー抽出、組織改変
人間とエージェントが協働するネットワーク
→国際政治における意思決定支援モデルの構築
■開発の背景
Santa Fe研究所のビジネスネットワークへの参加
社内研究開発プロジェクト開始
民間企業・研究所との共同研究
IPA「教育の情報化推進事業」認定
・開発予算/規模→9500万円/ 約60人月
・実証実験→ 国際大学GLOCOM
東京大学
工学院大学
1999年「KK-MAS」発売
2003年、5年計画の科学研究費補助金学術創成プロジェクト「マルチエージェント・シミュレータによる社会秩序変動の研究」発足。このプロジェクトの一環として「artisoc」を開発
〈マルチエージェント・シミュレータは研究成果とリアル世界をブリッジするとても有効なツールです〉
書籍の出版
『人工社会』(エプスタイン 著、Growing Artificial Societies邦訳)
『コンピュータのなかの人工社会』(論文集)
『複雑系マーケティング入門』(北中英明 著)
『人工社会構築指南』(山影 進 著)
MASコミュニティ http://mas.kke.co.jp/index.php
編集協力:株式会社構造計画研究所
構造計画研究所は、コマツのパートナー企業です。
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