学習機能をもった橋梁設計支援エキスパ-トシステムの開発

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01850103
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 古田 均 京都大学, 工学部, 助教授 (70109031)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大志万 和也 阪神高速道路公団, 工務部, 調査役 ; 椹木 哲夫 京都大学, 工学部, 助手 (10187304) ; 秋山 孝正 京都大学, 工学部, 助手 (70159341) ; 白土 博通 京都大学, 工学部, 助手 (70150323) ; 杉戸 真太 京都大学, 工学部, 助手 (60115863)
• Keywords: エキスパ-トシステム / 学習機能 / 橋梁 / 設計 / 景観 / 維持管理 / 信頼性 / 損傷度

Research Abstract

本年度は初年度であるので、本設計支援エキスパ-トシステムの基礎となる学習機能とエキスパ-トシステムの基本構成について研究を行い、同時に美観、耐震性、耐風性、使用性、経済性、施工性、保全性等に関する研究を行った。まず、過去の橋梁設計例を数多く収集し、その中で優秀であると判断されるものをピックアップし、それらの分析を通じ、上記の諸要因に関する評価法について検討した。その結果、耐震性や耐風性等の安全性に関わる要因は勿論きことであるが、現在の橋梁の概略設計においては美観・景観問題が重要であるにも関わらずその定量的な評価法が未だ十分整備されていないことが分かった。よって、橋梁の景観設計支援エキスパ-トシステムを構築することに重点を置いた。そのために、まず学習のためのアルゴリズムとして、階層的学習システムとニュ-ラルネットワ-ク理論について検討した。階層的学習システムは、橋梁の景観設計に適用しその有用性について考究した。その結果、本システムを用いることにより、ル-ルの自動生成が可能になり、これに伴いル-ル作成の労力が大幅に軽減できることが分かった。また、景観設計のように知識の十分な整理が行われていないものに対しても過去の事例を入力することにより、何らかのル-ルを作成することができる事がわかった。ある橋梁の設計例を入力すれば、プロダクションシステムを利用することにより、その橋に対する印象を基に設計者の嗜好を判断することが可能になった。しかしながら、本システムはいまだプロトタイプき域を出ておらず、改善すべき点がかなり残されている。ニュ-ラルネットワ-クを用いた学習システムを橋梁の維持補修問題に適用しかなり良い結果が得られたので、今後はニュ-ラルネットワ-クをエキスパ-トシステムに導入することを考える予定である。

Research Products

• [Publications] 白石成人,古田均、馬野元香 他: "構造信頼性評価のためのファジィエキスパ-トシステム" 材料. 39. 19-25 (1990)
• [Publications] 白石成人,古田均 他: "学習機能を持った橋梁設計支援エキスパ-トシステムに関する研究" 構造工学論文集. 36A. (1990)
• [Publications] Hitoshi Furuta and Naruhito Shiraichi: "An Expert System for Damage Assessment of Bridge Structures Using Fuzzy Production Rules" Final Report of IABSE Colloquium or Expert Systems in Civil Engineering. 197-206 (1989)
• [Publications] 白石成人,古田均,大谷裕生: "ニュ-ラルネットワ-クの補修工法への適用" 平成2年度土木学会関西支部年次学術講演会概要集. (1990)
• [Publications] クスナン・スパ-ト,古田均,渡邊英一: "鋼薄肉構造物の設計のためのエキスパ-トシステムの開発" 平成2年度土木学会関西支部年次学術講演会概要集. (1990)
• [Publications] 矢川元基他: "ファジィ理論の計算機力学への応用" 校風館, (1990)