1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10650603
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
青木 義次 東京工業大学, 工学部, 教授 (80159300)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木下 芳郎 東京工業大学, 工学部, 助手 (10293044)
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| Keywords | 生命進化 / 建築形態 / 最適化 / 遺伝的アルゴリズム |
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| Research Abstract |
本研究の目的は,遺伝的アルゴリズムと呼ばれる生命の進化過程を模した最適化手法を用いて,設定した評価方法に対し評価の高い建築形態を効率よく求める手法を開発することである。本年度の研究実施計画について得られた成果を以下に示す。
1.建築形態最適化手法の開発
建築形態の最適化に即したかたちで遺伝的アルゴリズムを適用するため,建物の形態を,染色体と呼ばれる記号列として表現するための方法の開発を進めた。染色体に対して行う「交叉・突然変異・選択」と呼ばれる操作についても,効率よく評価の高い建築形態を求められる方法について検討し,開発を進めた。
2.建築設計に新しい考え方をもたらす形態およびそれを可能にするデザイン原理の発見
建築形態を最適化する間題の一例として,中廊下型と呼ばれる建物平面について,これを室間移動コスト,建設コスト,室形状による使いやすさという3つの観点から評価し,評価の高い平面形状を求める問題を扱うこととした。
効率よく評価の高い形態を求めるために,あり得ない平面形状が生成されないように染色体の表記方法,染色体に対して行う交叉の方法,突然変異の方法について工夫した。
遺伝進化シミュレーターを用いて求められた評価の高い平面形状から,室間移動コストを下げるのに有効な
・利用頻度の高い部屋どうしは建物の中央にまとまり,利用されない部屋は端のほうに位置する。
といった特徴や,建設コストを下げるのに有効な
・同じ床面積ならば部屋の短辺を廊下に面するようにする。
・隣室どうしの壁の長さをそろえる。
・柱通りをよくする。
といった,設計ノウハウと呼べる特徴を見ることができた。これらのノウハウはあらかじめ与えたものではなく,評価の高い平面形状を見つけていくプロセスの中で獲得されたものである。このことより,設定した評価に対して有効な設計ノウハウを,遺伝的アルゴリズムを適用する中で見いだし得ることを確認した。
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