研究発表

デザイン上流過程における大域的なデザイン解探索の支援のため、創発の概念に基づく多様解導出システムが提案されている。同システムは静的な人工物デザインに適用され、多様なデザイン解導出に対する有効性が確認されている。静的な人工物デザインに加えて、多様な動的挙動の生成が可能となれば、動的な人工物デザインへの発展が期待できる。このような背景から、多様解導出システムにおけるボトムアップ過程を用いて、多様な動的挙動を生成可能なアルゴリズムを提案した。さらに、提案したアルゴリズムを用いて多様な挙動が生成可能であることを示した。

デザイン過程は上流過程と下流過程の２つに大別することができる。上流過程においてはデザイナの経験や直観を用いて試行錯誤的に広い解空間から多様なデザイン解の探索が行われ、下流過程においては狭い解空間から合目的に唯一のデザイン解の探索が行われる。本報ではこのデザイン過程における方法論である「創発デザイン」と「最適デザイン」の概念を示すとともに、「創発デザイン」を応用した多様解導出システムを示した。

本研究では、デザインにおける包括的な観点を導入したデザイン展開を発想法と分析法の適切な活用により進めることで、的確なデザイン思考および新規性を有するデザイン解の導出を行う新しいデザイン法を提案した。さらに、２つの事例を選定し適用を行った結果、提案したデザイン法が的確なデザイン思考および新規性を有するデザイン解の導出において活用される可能性を示した。

本報においては、デザイン過程において発想されるキーワード、スケッチの活用方法、および描かれるスケッチの関係を分析した。さらに、多空間デザインモデルに基づき、デザイン発想におけるスケッチの役割の考察を行い、スケッチの活用による外観展開数やキーワード数に影響を及ぼす可能性を示した。

本報においては、一般性を有するデザイン理論構築の一助とすべく、デザイン理論の枠組みとしての多空間デザインモデルを示した。また、デザインという人間の創造的行為を理論的に説明する新たな科学である「デザイン科学」における位置づけとデザイン推論の枠組みとの関係を明示した。さらに、現在と将来の問題に対応する新たなデザインの方向性として、タイムアクシス・デザインを示した。

本研究は，タイムアクシス・デザインを具現化する価値成長デザイン方法論の構築を目的としており、本報では、包括的な視点からデザインを捉えることができる多空間デザインモデルに基づいた価値成長デザインのためのタイムアクシス・デザインモデルを提案し、価値成長デザイン方法論の構築の一助とする。

場の概念は、デザインだけではなく様々な学術領域で用いられている。デザイン場構築の際に、これらの場の概念が参考になると考えられる。本研究では、デザイン場の構築を目指し、デザイン行為を包括的に論じることができる多空間デザインモデルを用いて、場の概念の学問領域間の比較を行った。

従来のロバストデザイン法は、デザイナが設定可能な因子（制御因子）をある値に定めた状態で製品の機能安定性（ロバスト性）評価を行う。このため、製品使用時にユーザが自由に調整できるような制御因子を持つ設計問題には適用できない。本研究では、ユーザが自由に調整できる制御因子を可変制御因子と新たに定義し、最適可変域を導出するロバストデザイン法を構築した。さらに、それを事例適用し有効性を確認した。

本研究では、商品の概念やイメージを現視化するデザイナーの発想方法に注目し、デザイナーが活用するスケッチの役割を分析した。比較分析実験により、スケッチの表示技術と、発想数の関係を分析した。また、デザイン理論のフレームワークである多空間デザインモデルに基づき分析を行った。その結果、表示技法の役割として抽象度の高いキーワードから属性要素への変換機能と、構造属性から外観属性への展開機能が示唆された。

設計上流過程において必要とされる多様解を導出可能な多様解導出システムが提案されている。本研究では、多様解導出システムにより導出される解の多様性保持のために強度を満足化する形状変換法を提案し、その有効性を検証した。

本研究では、創発の概念に基づく創発設計システムを、人工物の構造のみならず、動的な挙動を生成可能なシステムにと拡張した。同システムのボトムアップ過程において生成された形状をバネおよびダンパにより接続された2次元質点系へと変換し、これの動的挙動を解析することにより、多様な挙動を生成可能であることを示した。

本研究では、デザインにおける包括的な観点を導入したデザイン展開を発想法と分析法の適切な活用により実行可能なデザイン法を提案した。さらに、場の特性が異なる二つの事例（アイウェア、オフィス・ファニチャ）に適用し、その有効性を示した。

本研究においては、超多自由度の動的システムの制御に向けて、生物の創生過程に見られる創発の概念を用いた制御方法を示した。242の自由度を持つ動的システムを用いて本方法の有効性を検証した結果、様々な外乱（環境）に対してシステムの動的な挙動を制御可能であることを示した。

本研究では、複数の可変制御因子に対応するロバスト設計法を提案した。さらに、提案した設計法を数値事例に適用することにより、評価点を徐々に増加させる本設計法の妥当性と、設計問題に応じて可変制御因子の関係性を独立と従属で使い分ける必要性が示唆された。

本研究では、基本的な2次元片持ち梁に対して、多様解導出システムで得られた部分設計領域からの創発解と、従来の位相最適化法で用いられる全設計領域からの従来解の導出過程を比較した。その結果、部分設計領域では、全設計領域で見られる密度分布の拡散が起こらないため、剛性の高い創発解が導出されることが示された。

デザイン統合に向けたデザイン科学の枠組みとしての多空間デザインモデルを解説した。また、同モデルを用いることにより、デザイン行為やデザイン対象を構造的に分類，整理し，情報の共有，知の抽出などの基盤となる可能性についても概説した。

デザインは学際的な分野であり、特に視覚デザインでは知覚心理学などで得られた知見が多く活用されている。本研究では、場の影響を受ける視覚特性に関する知見を得るため、図の組み合わせから発現する形状特徴についての実験および解析を行った。