論文 - 原田　利宣

自動車の"構え"決定支援システム : 不完全なファジィ推論解からの最適解の推論(探索)

原田 利宣, 森 典彦, 杉山 和雄

デザイン学研究 ( 日本デザイン学会 )  42 ( 3 ) 49 - 58   1995年  [査読有り]

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本誌では,コンセプトや要求仕様から自動車の"構え"を推論するデザイン支援システムの構築を試みた。ただし,本論では,推論の途中段階を明確にできるファジィ推論を推論部として採用した。さらに,既存の研究では手つかづだったそのファジィ推論段階で生じた不完全な推論解から最適解を得るための手法の研究に重点をおいた。不完全な推論解から最適解を推論する部分には,ニューラルネットワークの一種であるホップフィールド型ニューラルネットワークを用いたシステムと遺伝的アルゴリズムを用いたシステムの2つを構築し,それらのシステムの比較考察を行った。その結果,ホップフィールド型ニューラルネットワークを用いたシステムは,事前の"構え"が不整合を起こす場合の知識を獲得する必要がない代わりに,推論解が一つしか得られないことが確認された。さらに,遺伝的アルゴリズムを用いたシステムは,"構え"が不整合を起こす場合の知識が事前に抽出されてなければならないが,可能解すべてを得られることが確認された。

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恒等写像モデルを応用した多様解 : 自動車コンフィギュレーション決定支援システムの構築(2)

原田 利宣, 森 典彦

デザイン学研究 ( 日本デザイン学会 )  41 ( 1 ) 51 - 58   1994年

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デザイナーの創造作業というものは,コンセプトに対して,それを最もよく具現化するカタチを採ることであり,これは昨今話題となっている"逆問題"を解くことにあたる。この"逆問題"を解く研究は,デザインの分野でもいくつか行われてきた。しかし,その推論にはファジィ逆推論や遺伝的アルゴリズムを用いていたため,最適解はその解のとり得る範囲や最適解を得ても一つもしくは数個であり,その解が全てなのか,もっとよい解が存在するのではという疑問が残っていた。そこで,本研究ではニューラルネットワークの一種の恒等写像モデルを利用して,教師信号の情報を三次元かつ有界に圧縮して,その圧縮された解空間を視覚化し,最適解の探索を可能とした逆推論システムを開発した。さらに,その逆推論システムを利用してシミュレーションを行った。その結果,本システムにより多様解の探索が可能なこと,加えて,恒等写像モデルによる情報の圧縮の特徴などが確認された。

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性質制御による曲線創成手法

原田 利宣, 森 典彦, 杉山 和雄

デザイン学研究 ( 日本デザイン学会 )  41 ( 4 ) 1 - 8   1994年  [査読有り]

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本研究では、はじめに、曲線の"性質"が、どのようにその印象に関与するのかについて、いくつかの事例に基づいて考察を行った。その結果、曲線の"性質"と印象との間に、何らかの関連があるのではという仮説があげられた。次に、曲線の"性質"を任意に特定して、その"性質"から曲線を求めるアルゴリズムを開発すると共に、曲線の"性質"を制御して実際にいくつかの曲線の創成を行い、曲線の印象がその"性質"によってどのように異なるのかについて考察を行った。これにより、曲線の"性質"の違いが、その印象にかなり関与していることが確認されると共に、曲線の"性質"を制御して、様々な印象の異なる曲線を得られるようになった。さらに、このアルゴリズムにより、一般的な数学的曲線式(例えば、放物線Y=aX^2など)にはない"性質"の曲線が創成可能となり、自動車のキーラインのデザインやカーブ定規設計などへの応用が考えられた。

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曲線の性質に関する定量化研究

原田 利宣, 森 典彦, 杉山 和雄

デザイン学研究 ( 日本デザイン学会 )  40 ( 6 ) 9 - 16   1994年  [査読有り]

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今日,形状処理工学におけるスプライン曲線の研究は数多くなされている。しかし,それらは曲線の定義方法,制御性などの研究が中心であり,感性的な面からの研究は少なかった。そこで,本研究では感性的な角度から曲線を定量化することを目的とし,デザイナーが自動車のキーラインを決める際にどのような感性(イメージ用語)によって曲線を制御しているかを調査した。その結果,曲線の曲率の変化の仕方とボリュームに関連するイメージ用語よって制御していることが抽出され,これらを定量化する方法を開発した。さらに,この定量化手法を用いて,カーブ定規や自動車に用いられている曲線の解析を行った。その結果,カーブ定規や自動車に用いられている曲線の種類(曲線式)や性質を特定できることが確認された。これらの結果から本定量化手法が実際の自動車の曲面設計時における客観的指標として応用が可能であり,さらには今後の曲線(面)の性質とイメージ用語の関係を研究する際の手ががりとなると考えられた。

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自動車のコンフィギュレーション決定プロセスの解析 : 自動車コンフィギュレーション決定支援システムの構築(1)

原田 利宣, 森 典彦

デザイン学研究 ( 日本デザイン学会 )  1993 ( 96 ) 39 - 46   1993年  [査読有り]

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近年、自動車デザインの成熟化、上流化傾向に伴い、自動車開発のより早い段階において、企画者、デザイナー、設計者の三者により、その自動車のコンフィギュレーション(Configuration ; 車両レイアウトおよび大まかなプロポーションを指す)がその自動車の性格やコンセプト、他社車の傾向などを考慮して取り決められるようになってきた。そこで、今回の研究では、自動車のコンフィギュレーション解析を目的とし、それがどのような因子で司られているのかを分析すると共に、エクステリアのバランスに基づいたニューラルネットワークによるボディ本体からのキャビン形状の推論モデルと、重回帰式によるインテリア項目からのキャビン形状の推論モデルを定義し、シミュレーションを試みた。その結果、自動車全体のコンフィギュレーションは、線形的な思考(重回帰式でよく表せるもの)によって定義されるものと、非線形的な思考(ニューラルネットワークでよく表せるもの)によって定義されるものを含んでいることが分かった。

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遺伝的アルゴリズムを応用したイメージ空間の探索

原田 利宣, 森 典彦, 杉山 和雄

デザイン学研究 ( 日本デザイン学会 )  40 ( 2 ) 41 - 48   1993年  [査読有り]

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本研究では,生物進化(淘汰,突然変異)の原理を基本にした遺伝的アルゴリズム(genetics algorithm)を応用して,ある条件(基本コンセプト)からそれに適応した適合解(イメージ)を発散的に求めるシステムの開発を行った。また,それら適合解と,同じ基本コンセプトからニューラルネットワークを用いて求めた適合解を比較,考察することにより,遺伝的アルゴリズムにより探索された適合解の特徴が抽出された。さらに,ニューラルネットワークと遺伝的アルゴリズムを並列につなぎ,それら双方の推論結果をパラメータによって制御し推論結果を導き出すニューラルー遺伝的アルゴリズム推論システムの開発を行った。その結果,遺伝的アルゴリズムによる適合解の既成概念にとらわれない新規性を有するという特徴と,ニューラルネットワークによる適合解の既成概念的ではあるが矛盾を含む可能性が小さいという特徴の双方をパラメータによって制御可能なことが確認された。

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自動車のインテリア形態要素と人の選好の関係についての考察(口頭による研究発表,第37回研究発表大会)

遠藤 誠, 森 典彦, 牛田 正行, 原田 利宜

デザイン学研究 ( 日本デザイン学会 )  1990 ( 81 ) 71 - 71   1990年

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