機械の研究 2026年10月1日発売 第78巻 第10号

説明

巻頭記事
航空宇宙機の最適設計

航空機や宇宙機の開発において、環境問題などを含めて期待される性能が多様化し、設計目的や設計制約が多目的・多分野にわたることが一般的になってきている。航空宇宙分野は空力・推進・構造・制御など要素技術を効果的に統合する必要がある総合工学分野のひとつであり、多分野にわたる設計問題に関する知識を得るため、これらの分野を融合し、同時最適化をおこなう多目的最適化が必要とされる。特に、多分野を統合した最適化をMultidisciplinary Design Optimization（MDO）とよぶ。こうしたなかで、「大域的な解」を「効率的に」求めることのできる「発見的手法」とよばれるメタヒューリスティック（meta–heuristics）が有効であり、著者らの研究を含め、進化的アルゴリズム（Evolutionary Algorithm：EA）や、ベイズ最適化（Bayesian Optimization：BO）が実世界問題に適用されてきた。これらは、単一目的・多目的・多制約問題と幅広い最適化問題の定式化の元で利用されている。

本稿ではEAとBOの概要について手法をまとめるとともに、著者が取り組んできた航空宇宙工学に関するテーマについて適用事例の概要を示す。事例として、多目的EA（Multi-objective EA：MOEA）を用いた超音速旅客機の着陸経路最適化と、BO（EGO）を用いた風洞実験中でのプラズマアクチュエーターの駆動条件最適化を取り上げる。

東京都立大学 システムデザイン研究科
（教授）金崎雅博