物流センターにおけるパーツ保管配置の最適化に対する量子計算技術の適用

• Item type: SIG Technical Reports(1)
• 公開日: 2023-03-06
• タイトル: 物流センターにおけるパーツ保管配置の最適化に対する量子計算技術の適用
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Application of Quantum Computing Technology to Optimization of Storage Arrangement in Logistics Center
• 言語: jpn
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_18gh
• 資源タイプ: technical report
• 著者所属: トヨタ自動車株式会社未来創生センター
• 著者所属: トヨタ自動車株式会社未来創生センター
• 著者所属: トヨタ自動車株式会社未来創生センター
• 著者所属: トヨタ自動車株式会社未来創生センター
• 著者所属: トヨタ自動車株式会社未来創生センター
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Frontier Research Center, Toyota Motor Corporation
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Frontier Research Center, Toyota Motor Corporation
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Frontier Research Center, Toyota Motor Corporation
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Frontier Research Center, Toyota Motor Corporation
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Frontier Research Center, Toyota Motor Corporation
• 著者名: 木暮, 宏光; 馬場, 健; 荒井, 恭佑; 谷口, 真; 河村, 芳海
• 著者名(英): Hiromitsu, Kigure; Takeshi, Baba; Kyosuke, Arai; Makoto, Taniguchi; Yoshiumi, Kawamura
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 近年の量子計算技術の進展は目覚ましく，特に量子アニーリングを実世界の組合せ最適化問題に適用した事例が多く報告されている．我々は，従来の計算手法では大域的最適解を得るのが困難な問題において，量子アニーリングが解の改善を実現することを期待している．そこで本研究では，将来の活用を見据えた大規模最適化問題の例として物流センターにおけるパーツの保管配置を題材とし，量子アニーリングおよび量子アニーラと古典コンピュータとのハイブリッド計算手法を適用することを検討した．取り上げた課題は，物流センターからパーツを出庫する際のピッキング作業における，作業者の移動距離の短縮である．ピッキング作業における移動距離の最小化問題として定式化を行い，パーツの保管棚への割当を最適化することを試みた．その結果，量子アニーリングでは求解可能な問題規模が数百変数ほどであり，得られた解の移動距離も古典ソルバーの方が短かった．一方，量子古典ハイブリッド計算では，求解可能な問題規模は実問題と比べると不十分なものの，一万変数程度の部分問題において古典ソルバーと比べて短時間で移動距離が短い解を得られた．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: In recent years, the progress of quantum computing technologies has been remarkable, and especially many examples of quantum annealing applied to real-world combinatorial optimization problems have been reported. We expect quantum annealing to provide improved solutions to problems for which conventional optimization methods have difficulty in obtaining global optimal solutions. In this study, we have investigated the application of both quantum annealing and quantum-classical hybrid computation to optimize the storage arrangement of parts in a logistics center. The main objective is the reduction of the travel distance of workers in order picking operations. We formulate the problem as a minimization of the travel distance and attempt to optimize the allocation of parts to the storage shelves. In the case of quantum annealing, the solvable problem size (the number of explanatory variables) is limited to a few hundred, and the travel distance of the obtained solution is longer than that of a classical solver. On the other hand, although the quantum-classical hybrid computation also has not yet addressed real problems, it takes much less computation time to obtain solutions of shorter travel distances compared to the classical solver for subproblems with about 10,000 variables.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AA12894105
• 書誌情報: 研究報告量子ソフトウェア（QS）; 巻 2023-QS-8, 号 8, p. 1-7, 発行日 2023-03-06
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 2435-6492
• Notice: SIG Technical Reports are nonrefereed and hence may later appear in any journals, conferences, symposia, etc.
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会