数理最適化最適化問題

整数計画法

せいすうけいかくほう · Integer Programming
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整数計画法は、決定変数の値が整数に制約される数理最適化の手法です。AIや機械学習において、組合せ最適化問題を解くために広く用いられ、リソース配分やスケジュール作成などの正確な意思決定を支援します。

整数計画法とは

一言でいうと、変数の値に「整数」という条件を課した状態で、最も良い組み合わせや数値を見つけ出す数学的な手法です。

詳しく解説

整数計画法は、通常の線形計画法において「変数が整数でなければならない」という条件を追加したものです。現実世界の多くの問題では、人数や台数、あるいは「採用するか・しないか(0か1か)」といった離散的な選択を扱う必要があります。この手法は、こうした組合せ最適化の課題を厳密に解くための強力な基盤となっており、AIや機械学習の分野でも決定木の構築やモデルのパラメータ調整などで活用されています。

具体例・使われ方

AIを活用した物流の配送ルート最適化において「どの車両を何台使うか」といった整数でしか表せない数量の決定や、シフト勤務の割り当て、工場の生産スケジュール管理などで利用されます。

似た用語との違い

連続的な数値を扱う通常の線形計画法とは異なり、変数が整数値に制限される点が大きな違いです。解の探索がより複雑になり、計算量が飛躍的に増加する特徴があります。

注意点

変数の数が増加すると計算量が爆発的に増大するため、大規模な問題では現実的な時間内に最適解を求めることが難しくなるという限界があります。

更新日時: 2026年9月15日 14:11