Automization of structural design based on machine learning

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K05880
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 珠玖 隆行 岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (70625053)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 言語処理 / 機械学習

Outline of Annual Research Achievements

2018年度は構造物設計の際に発注者から提示される設計仕様書の文字情報から，設計に必要な情報のみを自動的に取り出すための言語処理の研究に取り組んだ．設計に必要な情報とは，設計に用いる外力，要求される性能，従う設計基準等を意味する．言語処理には統計的言語処理の高度な知識が必要となり，アルゴリズムの開発には時間を要することから，ウェブ上で公開されている専用のソフトウェアを利用し，必要に応じて改良することを試みた．単純な文章をソフトウェアを用いて解析を行った結果，ソフトウェアを用いて文章を分節に分ける，数字のみを取り出すなどの基本的な解析には成功した．一方で，その情報が設計に必要な情報なのかどうかや，数字が設計における荷重の条件なのか，それ以外の条件なのかなどの判定を自動で行うことはできておらず，設計業務で実用化するためにはさらに研究が必要であることが明らかとなった．
今年度はさらに言語処理に加え，技術者が設計業務において下す判断を機械に代替させる研究も並行して実施した．具体的には，ボーリングコアの情報から，どの位置からサンプルを取って室内試験に用いればいいかの判断を機械に代替させることを試みた．コアからサンプルを選定する経験のある技術者に対してヒアリングを行い，ヒアリングに基づいて問題に対する目的関数を定義した．これは意思決定の問題を目的関数の最小化/最大化問題に置き換えていることに相当する．提案した手法を，設計におけるある判断の代替手法として適用した結果，提案手法による判断と技術者の判断がほぼ同じ結果となり，提案手法の有効性が確認された．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

言語処理に関しては課題が残ったが，その他の研究トピックに関しては，想定より大きく進展させることができたため，おおむね順調に進展していると判断した．

Strategy for Future Research Activity

言語処理を継続するとともに，最終的なアウトプットを意識して，具体的な設計問題に取り組む予定である．