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Fundamental construction of scientific framework for generative design and its applications

Research Project

Project/Area Number 19K12678
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90010:Design-related
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

Sato Koichiro  千葉大学, デザイン・リサーチ・インスティテュート, 准教授 (40598330)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 寺内 文雄  千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (30261887)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsGenerative Design / Additive Manufacturing / DfAM / Shape generation method / 創発デザイン / デザイン科学 / Diverse Solutions / Emergence / Morphogenesis / Curved Surface Shape / Novel Solution / Generative Desig / Design Science / Emergent Design
Outline of Research at the Start

近年、知的処理能力の機械化の1つとしてGenerative Design (GD)が台頭してきている。GDは、人間が実行することが難しい膨大な計算から新奇性に富むデザイン解を計算機上で導出することを可能としている。
GD研究は、主に建築領域で多くの報告がなされているが、デザイン領域における研究報告は少なく、発展が遅れている。その要因の1つとして、GDの学術的基盤となる枠組みがなく、体系的な視点やそれらに基づく手段が不足していることが挙げられる。
本研究課題では、GD研究における学術的基盤となりうる枠組みの基礎構築とその枠組みに基づく手段としてのデザインシステムの提案と事例適用を行う。

Outline of Final Research Achievements

In this research, we proposed a scientific framework for research of Generative Design (GD) which can derive novel design solutions from enormous calculations, and the design system for generating shapes and structures based on this framework. Specifically, first, a framework focusing on emergence and optimality was proposed. Moreover, we proposed a category of GD research focused on emergence, and diverse shapes were obtained by executing shape generation by each of the three proposed design systems (shape generation methods).

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で示されたGD研究の枠組みを明示したことで,他の研究者におけるGD研究の指針としての利用や同枠組みに基づく手法や知見の蓄積により,学術面での同研究領域の発展が期待できる.また,GD研究における手法が蓄積されていくことで,Additive Manufacturingとの連携も促進され,機能面や意匠面において新奇性や多様性に富む人工物のデザインが可能になる.その結果,産業面における新たな付加価値を持つ人工物デザインの一助となることが考えられる.

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2021 2020 2019

All Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Presentation] Application of Computational Design for creation of novel texture2021

    • Author(s)
      Sakutaro MIYASAKA, Fumio TERAUCHI, Koichiro SATO
    • Organizer
      iDECON/MS 2021 International Design and Concurrent Engineering Conference 2021 & Manufacturing Systems Conference
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 形状多様性を目的とした DfAM手法の基礎的枠組み2021

    • Author(s)
      佐藤浩一郎, 宮坂朔太郎, 寺内文雄
    • Organizer
      日本機械学会 2021年度年次大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] コンピュテーショナルデザインと AM 技術を用いたテクスチャ創出とその印象評価2021

    • Author(s)
      宮坂 朔太郎, 佐藤 浩一郎, 寺内 文雄
    • Organizer
      日本機械学会 第31回設計工学・システム部門講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 多空間デザインモデルを用いた創発デザインの表現方法に関する一考察2021

    • Author(s)
      佐藤浩一郎, 宮坂朔太郎, 寺内文雄
    • Organizer
      日本機械学会 第31回設計工学・システム部門講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 創発の概念に基づく"AM×多様解"の設計方法論2021

    • Author(s)
      佐藤浩一郎
    • Organizer
      一般社団法人 日本3Dプリンティング産業技術協会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 多様な曲面形状生成と生成形状の評価2021

    • Author(s)
      佐藤 浩一郎, 小林 弘侑, 寺内文雄
    • Organizer
      日本機械学会関東支部 第27期総会・講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 断面形状の制御による多様な曲面の生成と評価2020

    • Author(s)
      小林弘侑, 寺内文雄, 佐藤浩一郎
    • Organizer
      日本機械学会 第30回設計工学・システム部門講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 創発性を重視した多様解導出方法のフレームワーク試論2020

    • Author(s)
      佐藤浩一郎, 小林弘侑, 寺内文雄
    • Organizer
      日本機械学会 第30回設計工学・システム部門講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Generation of Diverse Curved Surface by Controlling the Cross-sectional Shape2019

    • Author(s)
      Koyu KOBAYASHI, Koichiro SATO, Fumio TERAUCHI
    • Organizer
      iDECON/MS 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Generative Design研究における創発性と最適性2019

    • Author(s)
      佐藤浩一郎、木山順正、小林弘侑、寺内文雄
    • Organizer
      日本機械学会 第29回設計工学・システム部門講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ダムエージョントを用いたジェネレーティブデザイン手法の試行2019

    • Author(s)
      木山順正、佐藤浩一郎、寺内文雄
    • Organizer
      日本機械学会 第29回設計工学・システム部門講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 多様な曲面形状の生成に向けた断面形状の制御方法2019

    • Author(s)
      小林弘侑、佐藤浩一郎、寺内文雄
    • Organizer
      日本機械学会 第29回設計工学・システム部門講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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