研究発表

階層型デザインモデルにもとづく新しいゲシュタルト理論のコンセプトを提示するとともに、基本曲線形状を用いた巨視的形状特徴の分類や、曲率エントロピーによる「複雑さ」の定量化を行い、同コンセプトの可能性について示唆した。

自動車サイドビュー輪郭形状のような製品形状においても、曲率積分が巨視的形状特徴「複雑さ」を定量的に表現することを確認した。また、曲率積分を用いた形状生成方法を次世代ビークルの設計に応用し、曲率積分を用いた新しいデザイン方法の可能性を示唆した。

曲率積分を用いて基本曲線形状の「複雑さ」を定量的に表現するとともに、曲率積分と遺伝的アルゴリズムを用いた形状生成方法を提案し、同方法が「複雑さ」を制御したうえで多様な曲線形状を生成可能であることを示した。

生物の形態形成を模倣したデザインシステムを提案し、非日常性を有する人工股関節ステム形状のデザインへ適用した。その結果、ステム端部の分割形状や、穴部を有する形状、さらには突起を有する形状など、海綿骨との結合強度や重量などにおいて多様な形状が得られ、従来にない新しい形状がデザインされた。

ロバスト設計において用いられる手法の選択は、現状では設計者に依存している。本研究では、各手法の適切な選択を可能とする設計法を提案し、ロバスト設計の体系化の一助とした。

感動メカニズムに関する研究とそのデザインへの応用、デザインプロセスにおける創発性、および横浜から発信される新しいデザインスタイル、の３点についてまとめた。

多種多様な形状が存在する椅子の構造設計へ創発設計システムを適用し、本システムの多様解導出の有効性を示し、非日常性を有する設計対象への適用可能性についても検証を行った。

既存のロバストモデリング手法およびロバスト最適化手法を分類した。つぎに、分類により抽出された課題である非正規分布型目標特性に対応するロバストモデリング手法を提案した。さらに、各手法の選択指針となるフローチャートを包含する設計方法を提案した。最後に、提案したロバスト設計方法を鉄道車両用シートの設計問題に適用し、その適用可能性を示した。

非正規分布を有する目標特性に対応するロバストモデリング手法を提案するとともに、鉄道車両用シートの設計問題に適用した。その結果、従来のロバストモデリング手法による最適解と比較して、高いロバスト性を有する最適解が導出され、提案したロバストモデリング手法の有効性が示された。

デザインの一般性を記述する「階層デザインモデル」の観点にもとづく新しいゲシュタルト理論の概要・今後の展望を示すとともに、幾何学的な曲線形状における巨視的な形状特徴の分類や、情報エントロピーによる巨視的形状特徴「複雑さ」の定量化を行い、上記ゲシュタルト理論の可能性を示唆した。

製品のばらつき問題に対応するロバスト設計方法は、それに用いられるモデリング手法や最適化手法の選択が設計者の経験に依存しており、この問題の解決を含めた体系化が求められている。本研究では、各手法の適切な選択を可能とする設計方法を提案し、ロバスト設計方法の体系化の一助とした。なお、この設計方法は、従来の手法では適切に評価しえなかった非正規分布型目標特性を有する問題に対応する、新たな手法を包含している。

19世紀半ば以降分業化されてきた、工業デザインと工学設計の両者を統合する階層型デザインモデルを提案し、本モデルの有効性を検証するため建築デザインへの適用を行った。その結果、建築デザインのプロセスを定性的に説明することができた。

基本曲線形状の「複雑さ」を定量的に表現する曲率積分を用いて、自動車デザインの変遷を定量的に評価するとともに、曲率積分と遺伝的アルゴリズムを用いた形状生成方法を提案し、次世代ビークルのアウトライン設計への適用を行った。曲率積分は製品形状においても「複雑さ」を表現しうることが確認され、同指標を用いた曲線設計支援の可能性を示すことができた。

新しいゲシュタルト理論の観点にもとづく曲線設計のコンセプトを提示するとともに、基本曲線形状を用いた巨視的形状特徴の分類や、曲率エントロピーによる「複雑さ」の定量化を行い、同コンセプトの可能性について示唆した。

人工関節を使用する患者のQOL (Quality of Life)の向上を目指し、ミクロ・メゾ・マクロスケールの３つのアスペクトから提案した表面、形状、外部デバイスを有する、新しい人工関節システムを提案した。

患者と医師の両者に対する負担が少ない医療を目指し、デザインと工学の二つのアスペクトに焦点を合わせた「基礎研究型協調デザイン」と「生命システムの模倣」の適用による、新しい手術システムを提案した。

車椅子利用者とそのパートナーの関係における新しいライフスタイルの創生を目指し、基礎研究の技術シーズを活用した「Vehicle-car」と「Vehicle-chair」のインテグレーションによる、新しいビークルシステムの提案を行った。

基本曲線形状の「複雑さ」を定量的に表現する曲率エントロピーを用いて、自動車デザインの変遷を定量的に評価するとともに、曲率エントロピーと遺伝的アルゴリズムを用いた形状生成方法を提案し、自動車サイドビューのアウトライン設計への適用を行った。曲率エントロピーは製品形状においても「複雑さ」を表現しうることが確認され、同指標を用いた曲線設計支援の可能性を示すことができた。

基本曲線形状を用いた巨視的形状特徴の分類や、曲率エントロピーによる「複雑さ」の定量化を行い、曲線設計において巨視的形状特徴を定量的な設計指標として扱うための基礎的な知見を得ることができた。