物流も時間割も数学で解決！　社会を支える「最適化」の研究

「数理最適化」でさまざまな課題を解決

オペレーションズ・リサーチ（OR）とは、身の回りの課題を数式で整理し、よりよい解決方法を探す研究分野です。代表的な手法の一つが「数理最適化」で、「どうすれば最もよい状態になるか」を考えるものです。例えば、大学の時間割や教室の割り当ては、授業が重ならないようにしつつ、必要な科目を無理なく履修できるよう配置しなければいけません。教室の大きさや使用条件、開講形式など、細かく複雑な条件を数式に落とし込み、コンピュータを使って実用的な答えを導き出すのがORの役割です。物流や交通、在庫管理など、社会のさまざまな場面で活用されています。

試行錯誤を重ねる面白さ

数学と聞くと、「必ず正しい一つの答えがある」と思う人も多いかもしれません。しかし、現実社会の問題は条件が複雑すぎて、すべての組み合わせを調べることは現在のコンピュータでさえ困難です。そのためORでは、「理論上の完璧な答え」を追い続けるよりも、限られた時間で実用的な解を見つけることが重視されています。どんな問題も一度でうまく解けることは少ないので、条件を追加したり、解き方を変えたりしながら試行錯誤を重ねていきます。数字だけを追求するのではなく、その答えによって社会がどう変わるのか、どう快適になるのかを考えるところに、この研究の意義があります。

AIとの組み合わせに期待

AIは膨大なデータから学習し、素早く答えを導き出せます。一方で、社会全体をどう動かすかという「仕組みづくり」まで行うには、ORの考え方が欠かせません。例えば物を配送する際、車やドローンなどを安全に運行させるだけでなく、どの道をいつ通れば全体がスムーズに動くか、そして何台運用する必要があるのかという視点がなければ効率のよい配送システムはつくれません。ここを考えるのがORです。AIとORを組み合わせた研究で、未来のスマート社会を支えることが期待されています。数学は単なる計算ではなく、社会の課題を整理し、よりよい未来をつくるための道具なのです。

※夢ナビ講義は各講師の見解にもとづく講義内容としてご理解ください。

※夢ナビ講義の内容に関するお問い合わせには対応しておりません。

先生情報 / 大学情報

新潟大学創生学部准教授小形優人先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

応用数学、数理最適化

メッセージ

高校生のうちは、ぜひいろいろなことに挑戦してください。今は苦手だと思っていることが、将来の強みになることもありますし、逆に得意だと思っていたことが思うようにいかないこともあります。私自身、最初から数学を専門に研究したいと思っていたわけではありません。大切なのは、自分で可能性を決めつけないことです。さまざまな経験を通して、自分がどんなことに興味を持ち、どんな人間になりたいのかを見つけていってください。

新潟大学に関心を持ったあなたは

新潟大学は教育面を最も重視し、学生が自らの専門を深く極めるばかりでなく、広い視野をもち、物事を総合的に判断する力を身につけること、及び実践と体験を通したきめ細かい教育を行うことによって、学生一人一人の個性を伸ばすことを目指しています。さらに、教養教育と専門教育を融合させた教育プログラムを提供し、特定の課題・分野の学習成果を認証したり、異なる学部の学生と教職員で構成されるグループが地域住民とのふれあいを通じて人間的成長を目指すなど、本学の理念である「自立と創生」に基づく学生育成を実践しています。