論文

本稿で提案する創発型制御システムは、未知の走行場を走行しても、走行場を判断し獲得にしていく機能を持ち、走行場に対応した新しい制御を創発していくシステムである。今回、創発型制御システムの基本アルゴリズムを開発し、低燃費化とバッテリー寿命向上を目的としたハイブリッド車のエンジン制御に適用した。走行場を推定し、走行場ごとに制御を運転者に適応させることにより、より大きな燃費・バッテリー寿命向上効果があることを確認した。

本稿では、プロダクトデザインにおけるデザイン発想に対するスケッチスキルの効果や役割の解明を目的に、スケッチスキルを構成する要因とその関係性を明確化した。これにより、スケッチスキルの合目的な活用・習得方法の解明が可能となり、スケッチスキルの効果や役割の明確化の一助とした。

本稿においては時間軸を組み込んだ新たなデザインのパラダイムとして提唱されている「タイムアクシス・デザイン」の概念を紹介した。２章にて、未来社会展望とそれらの課題、３章にて未来社会展望に基づく新たなデザインコンセプトであるタイムアクシス・デザイン、４章にてタイムアクシス・デザインに用いるモデルを述べ、最後にタイムアクシス・デザインがもたらす新たな可能性について言及した。

本稿では、価値成長デザイン方法論の構築の一助とするため、人工物の価値成長における特徴の明確化と事例調査や文献調査に対する解析を行った。そして、これらの結果に基づいた価値成長デザインモデルの提案をした。さらに、提案した価値成長デザインモデルに有用であると考えられる視点について述べた。

実用価値と精神価値が購入時よりも向上していく価値成長デザインの一例として価値成長モビリティを提案した。その価値成長を長期的に管理するコアモジュールとして、創発型制御システムを考案した。本論文では、開発した創発型制御システムのコンセプトと基本デザインの概要を述べ、創発型制御システムを用いることにより価値成長効果を検証した一事例について示した。

本稿では、バイオインスパイヤード・ビークルシステムの概念デザインをうけて実施された、さまざまな技術シーズの活用とそれに基づくビークル本体の基本デザインを中心に述べた。具体的には、ビークルのデザイン展開に用いる多空間デザイン法の概要、マルチタイムスケールモデルおよびバイオインスパイヤード・デザインを導入した多空間デザイン法によるビークルのデザイン展開、ビークルの概要およびタイムアクシス・デザインを観点とした考察を述べた。

本研究では、デザインにおける巨視的形状情報の有用な指標として、曲率エントロピーを定義した。また、、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設計へ適用し、設計支援システムの可能性を示した。

本研究においては、多様な場（使用環境）における超多自由度の動的システムの制御に向けて、創発の概念を用いた制御方法を提案した。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、ローカルルールのみの適用で、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。

従来のロバスト設計法をその特徴に基づいて分類し、それらが非正規分布型の目標特性には対応できないことを示した。そして、目標特性の確率分布を考慮することで非正規分布型目標特性に対応可能なロバスト設計法を提案するとともに、シートデザインに適用してその有効性を示した。

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、場の特性が異なる二つの事例に適用し、その有効性を示した。

本稿では，インダストリアルデザインとエンジニアリングデザインの「あいだ」に関して、その分業化・専門化の文脈、両デザインの特徴比較、さらにDesign統合のための視点を論考することで、その統合に向けた一つの枠組みとしての多空間デザインモデルを提案した。また、本モデルをデザインの実務面や研究面へ応用した事例を紹介することで、そのモデルのDesign統合における枠組みとしての有効性を論説した。

本研究では、デザインにおいて使用される分析法を、クラスター分析とデザインにおける包括的な観点に基づく評価基準を用いることにより、6の類型に分類した。さらに、各類型の特徴を明確化するために、デザイン思考、過程などの視点から、特徴分析を行った。

本研究では、提案したロバスト設計法を、複数の可変制御因子に対応する設計法へ拡張し、その有効性を検証した。まず、ロバスト設計法の計算量に関する課題を示し、複数の可変制御因子に対応するための方針を明確化した。次に、上記方針に基づき、複数の可変制御因子に対応する設計法を提案した。最後に、その設計法を事例適用することにより、有効性を検証した。

多様な使用環境や使用者を想定する人工物のデザインにおいては、充分なロバスト性を確保するために、可変機構の適用が重要となる。本研究では、可変機構の可変範囲に関するロバスト性を適切に評価する評価指標と、最適な可変範囲を導出する方法を提案するとともに，それらを数値事例および設計事例へ適用してその有用性を示した。

対象と場の関係を記述可能な多空間デザインモデルを視点として、VR空間上のロボットによる親近感生起動作の生成法を提案した。動作生成の結果、ロボットの視線方向とヒトの視線方向の関係から生まれるアイコンタクトを考慮することの重要性と、アイコンタクトに対する個人の好みを考慮する必要性が示された。

本研究では、基本的な構造設計問題である2次元の片持ち支持梁設計に位相最適化法と創発設計システムを適用し、両者により得られる解の比較を行った。その結果、創発設計システムは、位相最適化により得られる解と同等の強度や剛性を有する多様な解を導出可能であることが確認された。

本報では、多空間デザインモデルに基づき、ヒトの感性を適切に考慮するためには、場と対象の関係から生まれる状態量を考慮することが重要であることを示した。また、場に影響を受ける形状特徴に関する実験および解析を行い、状態量が場を考慮した形状特徴の表現に有効である可能性を示した。

本報では、生命システムに学ぶ新たなデザイン方法論の可能性を示した。そのために、「創発」の概念を自然界の現象をまじえて示すとともに、この概念に基づいた「創発デザイン」の方法を人工物のデザインに応用した「創発設計システム」を示し、このシステムを具体的な人工物デザインへの適用を行い、生命システムに学ぶ新たなデザイン方法論としての創発デザインの可能性を示した。

本研究では、生成形状の評価指標である充填率Pf 、直鎖率Pstおよび配向率Poの操作に向けて、過去の研究で提案されている繊維状形状生成方法に新たなパラメータを導入し、各評価指標との関係を解析した。その結果、繊維芽要素数限度値の増加により充填率が増加し、頂芽優勢の導入により直鎖率が増加し、頂芽優勢と極性の導入により配向率が増加することを確認した。これより、各パラメータの導入により各指標の値を操作できることが示された。