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2007 Fiscal Year Annual Research Report

解の多様性確保を考慮した構造形態の創生

Research Project

Project/Area Number 17560513
Research InstitutionKagoshima University

Principal Investigator

本間 俊雄  Kagoshima University, 工学部, 教授 (60311883)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 憲司  鹿児島大学, 工学部, 助教 (70311884)
Keywords遺伝的アルゴリズム系解法 / 解の多様性 / 優良解 / パレート最適フロント / 局所パレートフロント / 数理計画法 / 単一目的最適化問題 / 多目的最適化問題
Research Abstract

H19年度は、H17,H18年度の基本研究に基づき、生物的アプローチと数理計画法利用に関する棲み分けを明確化し、優良解(decent solution)の定義を行った。また、発想支援・設計支援システムの基本コンセプトを作り上げ、開発した生物的アプローチ及び数理計画法による試作システムの開発に取り組んだ。生物的アプローチによる開発した試作システムは、公開までは至らなかった。しかし、外部の専門家1名に一次評価をお願いし、比較的高い評価を得た。また、開発に関係しないマスターの学生に使用をお願いし、ユニークな形態創生の手助が行え、発想支援システムの当初の目的は達成した。構造形態創生コンテストの優秀作品に選ばれた作品が得られたことは本試作システムの有効性が確認できたと考えている。さらに、システムの基本部である開発した生物的アプローチに関しては、2変数関数を用いて解の性質や特性を調べ、多目的最適化問題における優良解や真のパレートフロントの関係を明らかにした。得られた解の性質により、対象最適化問題の解空間の状況が把握できることを確認し、既往研究の構造多目的最適化問題の解空間の状況を検討した。数理計画法に関しては、張力構造、特に、ケーブル補強膜構造をターゲットに、初期形態発想支援システムに特化した考え方を構築し、試作システムを完成させた。膜構造に関しては、意匠設計と構造設計のコラボレーションが重要となり、その橋渡しになるシステムが提示できた。今後、開発したシステムをどのようにして公開するかの検討が今後大きな課題となっている。
なお、ここで扱っている生物的アプローチ、GA系解法やセルオートマトン法は、必ずしも構造系問題の適用にとどまらず、計画系へ応用している。この計画系への応用が逆に構造形態創生にフィードバックされ、アルゴリズム改良に役に立った。
以上の研究内容と成果により、当初の目的は達成できたものと考えている。

  • Research Products

    (11 results)

All 2008 2007

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] 構造形態の多目的最適化問題に対する優良解獲得を目指した遺伝的アルゴリズムと解空間の状況2008

    • Author(s)
      本間俊雄, 堀切秀作
    • Journal Title

      日本学術会議構造工学論文集 第54B号

      Pages: 219-226

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 膜構造の裁断図解析と静的・動的な応力・変形解析及び発想・設計支援システムについて2008

    • Author(s)
      本間俊雄, 森哲也, 坂中玲子
    • Journal Title

      日本膜構造協会膜構造研究論文集 No.21

      Pages: 1-13

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 解の多様性を考慮した遺伝的アルゴリズムによる構造形態の創生2007

    • Author(s)
      本間俊雄, 野瑞憲太
    • Journal Title

      日本建築学会構造系論文集 第614号

      Pages: 35-43

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 多目的構造最適化のための解の多様性を考慮した遺伝的アルゴリズム2007

    • Author(s)
      堀切秀作, 本間俊雄
    • Journal Title

      日本計算工学会計算工学講演会論文集 第12巻1号

      Pages: 253-256

  • [Journal Article] 曲面を滑らかに被う平面膜シートの立体裁断図解析2007

    • Author(s)
      坂中玲子, 本間俊雄, 森哲也
    • Journal Title

      日本応用数理学会環瀬戸内応用数理研究部会シンポジウム論文集 11

      Pages: 48-53

  • [Journal Article] 最適化問題における多種多様な優良解獲得を目指した遺伝的アルゴリズムと解空間の状況2007

    • Author(s)
      本間俊雄, 堀切秀作
    • Journal Title

      日本応用数理学会環瀬戸内応用数理研究部会シンポジウム論文集 11

      Pages: 54-59

  • [Presentation] 膜構造物の初期設計支援システムに関するコンセプトと試作システム2008

    • Author(s)
      矢山正大, 本間俊雄
    • Organizer
      日本建築学会九州支部研究発表会
    • Place of Presentation
      熊本・崇城大学
    • Year and Date
      2008-03-02
  • [Presentation] 優良解探索を考慮した遺伝的アルゴリズムによる鋼構造物の形態創生2008

    • Author(s)
      堀切秀作, 本間俊雄
    • Organizer
      日本建築学会九州支部研究発表会
    • Place of Presentation
      熊本・崇城大学
    • Year and Date
      2008-03-02
  • [Presentation] ケーブルを導入した膜構造物の裁断図解析2008

    • Author(s)
      森哲也, 本間俊雄
    • Organizer
      日本建築学会九州支部研究発表会
    • Place of Presentation
      熊本・崇城大学
    • Year and Date
      2008-03-02
  • [Presentation] 構造形態創生と優良解とアルゴリズミック・デザイン2007

    • Author(s)
      本間俊雄
    • Organizer
      アルゴリズミック・デザインによる建築形態創生の現状と展望, 情報・システム・利用・技術シンポジウム研究集会, 日本建築学会
    • Place of Presentation
      東京・建築会館ホール
    • Year and Date
      2007-12-13
  • [Presentation] Structural morphogenesis by the genetic algorithms selecting decent solution with diversity2007

    • Author(s)
      T. Honma and K. Nozui
    • Organizer
      International Conference on Computational Methods
    • Place of Presentation
      International Conference Cen-ter Hiroshima, Hiroshima
    • Year and Date
      2007-04-04

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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