2017 Fiscal Year Research-status Report

高速列挙アルゴリズムとHypergraphによるSpace Syntaxの拡張

Research Project

Project/Area Number	16K06652
Research Institution	Osaka City University
Principal Investigator	瀧澤重志大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (40304133)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	スペースシンタックス / ハイパーグラフ / 極小横断列挙 / 被覆問題 / 整数計画問題 / 性能限界
Outline of Annual Research Achievements	平成29年度は，前年度に開発したハイパーグラフの極小横断列挙に基づくアルゴリズムから得られた空間被覆について，ハイパーグラフに基づく中心性の評価尺度の計算方法を定義・実装した．次に，アルゴリズムの性能限界を確認するため，正方形を空間内に整列・ランダムに配置した単純な平面モデルを用いて，正方形の数を変えた検証を行った．その結果，規則的な平面ではある程度の規模まで計算可能であるが，不規則な平面で被覆の重なりが増えるようなフロアプランの場合は，小規模でも列挙が難しくなることを確認した．その結果を受けて，列挙問題ではなく混合整数計画問題として凸被覆問題として定式化し，街区レベルの比較的大規模な空間（Gassin）において検証を行った．数理計画問題に定式化したことで，最適解だけであれば現実的な時間で求解できることがわかった．オリジナルなAxial mapでは，街路の中心部でも比較的長いAxial lineで空間を貫いていたが，本結果では，中心部は細分化された凸多角形で被覆されており，より閉空間としての特徴を抽出する傾向があることが示された．さらに，3次元空間への拡張として，Isovistに情報を深度の全方位画像に変換し，テクスチャ情報を示すRGB画像と組み合わせて，深層学習を行う新たな空間分析方法のプロトタイプを開発した．なお，2017年12月に，大阪市立大学で日本建築学会主催でスペースシンタックスに関する研究会を開催し，最新の空間解析手法について，事例紹介や意見交換を行った．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 1: Research has progressed more than it was originally planned. Reason 平成29年度までの研究実施計画の内容に加えて，関連する新たなテーマについても研究が進んだため．
Strategy for Future Research Activity	最終年度は，構築したアルゴリズムを，モデリングソフトRhinocerosのGrasshopperプラグインとして実装・公表することを目標とする．まずは空間規模に依らない数理計画法に基づく被覆の最適化手法を優先的に実装し，余裕があれば，小規模な空間に適用が可能なハイパーグラフに基づく，被覆の列挙手法を実装する．
Causes of Carryover	新調した計算機のパーツが想定よりも安価だったため．残額はモデリングソフトウェアの更新費などに使用する予定である．