研究発表

本研究においては、創発の概念を用いた制御方法による超多自由度の動的システムの制御を目的とした。242の自由度を持つ動的システムを用いて、異なる振動数の振動を動的システムに与えた場合でも、ロバストな制御が行えることを示した。

人工物が使用される環境が多様化し、人工物自身も複雑・大規模なシステムとなっている現在では、人工物と周辺環境、即ちデザイン対象と場の関係性を適切に考慮することが重要となっている。本発表では，他の学問分野における場の概念を概説し、それらの関係性を総括した。また、デザインにおける場と感性との関係について述べた。

デザインの方法論の一つとしても注目されている創発の利用は、種々のものが考え得るが、本稿では力学解析への創発性の適用を述べた。本稿で述べた創発の力学解析への適用では、数学的に不完備な条件でも作動する力学解析モデルを、創発により形成できることを示す。

デザインにおける多様性を定式化するうえで必要となる指針の構築に向け、関連研究分野の知見を総括し、定式化の視点抽出を行った。その結果、デザイン対象が有する特徴の抽出方法や対象間の距離の定義方法の違いにより算出される多様性が異なる可能性のあることが示された。

デザイン解の導出過程においては、与えられたデザイン問題に対するデザイン案の発想と評価が繰り返されるとともに、デザイン問題に対する分析が行われる。本報では、デザインにおけるこれら分析、発想、評価を多空間デザインモデルの観点から論考し、分析に基づく発想、評価の重要性について言及した。

デザイン発想におけるスケッチの役割を明確化するため、デザイン専門教育経験有りの学生と無しの学生を対象に、スケッチのスキルに関する評価とデザイン発想に関する評価との比較分析を行った。その結果、スケッチスキルにおける描写力や展開力と、デザイン発想における構造展開や外観展開との関係性が示された。

多様な場で使用される人工物のデザインにおいては、目標特性分布の非正規性や可変機構の設定範囲を適切に考慮するロバスト性の評価指標が必要となる。本研究では、これらを反映したロバスト指標を提案し，それらを公共用シートのデザインに事例適用することで、その有用性を示した。

慶應義塾大学理工学部矢上キャンパスを会場として、日本デザイン学会 デザイン理論・方法論研究部会（DTM）の2009年度活動：「デザイン塾：“デザインサイエンス”，その文脈と胎動」が開催された。様々な領域のデザインに共通の基盤となるデザインサイエンスの構築について説明した

公共用シートで使用されるシートスウィング機構が、感性（座り心地）とそれを表現する力学の関係から、ユーザの体格や座り方などの多様場を考慮して最適化を行い、生理学（血流）の観点からの有用性の実験的解析を行った。

慶應義塾大学理工学部機械工学科および理工学研究科総合デザイン工学専攻においては、領域横断的な視点に基づく新たなデザイン科学の視点から、いくつかの特徴を有したデザイン（設計）教育を進めている。本報告では、その現況を紹介することで、今後のデザイン教育のあり方について考察した。

本研究では、創発の概念に基づく設計手法の適用範囲を、ダイナミクスを有する人工物の設計問題へと拡張し、多様な動的挙動を生成可能であることを示した。同設計法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、挙動にも多様性が生じることを明らかにした。

創発の概念に基づく多様解導出システムにおける繊維状形状の生成について、形状特徴を操作するために3つのパラメータを導入し、パラメータ操作による形状特徴の操作の指針を示した。

本研究では、スケッチのプロセスを導入することで、多空間デザイン法を拡張した。さらに、拡張した手法を掃除機ロボットの事例適用することにより、拡張の効果を確認した。

対象の周辺環境である場を考慮してデザイン行為を記述する多空間デザインモデルを視点として、感性に影響を与えると思われる場について概説した。また、その事例として投影が印象評価に与える影響を検討した。

デザインの一般性を記述可能な多空間デザインモデルの観点に基づき、デザインにおける分析、発想、評価の行為をそれぞれ帰納推論、仮説推論、演繹推論として記述し、デザイン推論の枠組みを提案するとともに、分析に基づく発想、評価の重要性を指摘した。

ロバスト性向上には、制御因子に可変域や多水準を設ける必要がある。そのため、本研究では、それらの設計問題に対応するために、ロバストモデリングにおいて2つの指標を、ロバスト最適化において3つの算出法を提案した。また、公共用車両シートおよび公共用水飲み場の事例に適用し、提案した方法により適切にロバスト解が算出されることを確認した。

本研究では、構造設計問題に対応可能な新たな多様解導出システムの構築を行った。また、事例適用において得られた知見に基づき、力学特性の異なる多様解導出のためのメカニズム、ならびにシステムパラメータ設定の指針を示した。

本研究では、スケッチプロセスの導入による多空間デザイン法の拡張と拡張した手法の事例適用を行った。その結果、状態要素を的確に抽出できること、主観と客観両方の知識が反映されること、および協調デザインを展開できる可能性が示された。

製品の使用者や使用環境の多様性に対応するための多様場に対応するロバスト設計法において、ロバスト性向上を目的として可変機構を設ける場合は、製造コストを考慮する必要がある。そのため、本報では、ロバスト性と製造コストのトレードオフ関係を適切に評価可能な方法を提案した。また、公共車両用シートの事例に適用し、提案した方法の適用可能性を示した。

部分から全体を導き出す「創発デザイン」と全体から部分を導き出す「最適デザイン」の概念を示した。また、両デザインにおける適用条件や適用可能なデザイン問題を示し、設計過程における位置づけを示した。