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2022 Fiscal Year Annual Research Report

創造性の論理的・ 技術的探求に基づくデザイン共創環境の構築と教育プログラムの開発

Research Project

Project/Area Number 20H04467
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

渡辺 俊  筑波大学, システム情報系, 教授 (60212320)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 長坂 一郎  神戸大学, 人文学研究科, 教授 (10314501)
大崎 純  京都大学, 工学研究科, 教授 (40176855)
藤井 晴行  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (50313341)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords機械学習 / Generative Design / Parametric Design
Outline of Annual Research Achievements

生成AIやコンピュータとの共創への関心が高まる中、前年度に建築情報学会で実施したラウンドテーブルでの議論を踏まえて、それぞれが教育プログラムの検討を進めるとともに、「デザイン科学ワークショップ、デザイン・プログラミング入門(生成・最適化・機械学習)」を、東京工業大学・緑ヶ丘6号館において、東京工業大学、京都大学、筑波大学の学生を対象に、2日間(10月1日、10月2日)に渡り開催した。参加者はパソコンを持参するとともに、教材はオンライン上に準備することで、円滑な実施を目指した。初日は、建築設計のための機械学習についてPython + PyTorchによる演習を行い、二日目の午前中は、Generative DesignについてRevit + DYNAMOによる演習を、午後はParametric DesignについてRhino + Grasshopperによる演習をおこなった。教材については、今後、広く公開する予定である。
また、2022年度建築学会大会(北海道)情報システム部門の研究協議会「建築と情報-これからの建築学に向けて」の資料に、創造性の論理的・ 技術的探求に基づくデザイン共創環境に関する論考を寄稿するとともに、第45回情報・システム・利用・技術シンポジウムでは、オーガナイズドセッション「デザインの数理・知能・科学」において、「情報デザイン共創環境を用いた集合住宅設計補助ツールの提案」、「機械学習を用いた設計変数の更新に基づく3次元連続体のトポロジー最適化」などの研究発表をおこなった。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (23 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (13 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Open Access: 13 results,  Peer Reviewed: 10 results) Presentation (9 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Deep deterministic policy gradient and graph convolutional networks for topology optimization of braced steel frames2023

    • Author(s)
      C. Kupwiwat, Y. Iwagoe, K. hayashi and M. Ohsaki
    • Journal Title

      J. Struct. Eng., AIJ

      Volume: 69B Pages: 129-139

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Deep deterministic policy gradient and graph attention network for geometry optimization of latticed shells2023

    • Author(s)
      C. Kupwiwat, K. Hayashi and M. Ohsaki
    • Journal Title

      Applied Intelligence

      Volume: - Pages: online

    • DOI

      10.1007/s10489-023-04565-w

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 情報デザイン共創環境を用いた集合住宅設計補助ツールの 提案2022

    • Author(s)
      上野諒介・渡辺俊
    • Journal Title

      建築学会 第45回 情報・システム・利用・技術シンポジウム論文集

      Volume: - Pages: 120-123

    • Open Access
  • [Journal Article] 機械学習を用いた設計変数の更新に基づく 3 次元連続体のトポロジー最適化2022

    • Author(s)
      土田理央・大崎 純
    • Journal Title

      建築学会 第45回 情報・システム・利用・技術シンポジウム論文集

      Volume: - Pages: 128-131

    • Open Access
  • [Journal Article] Graph-based reinforcement learning for discrete cross-section optimization of planar steel frames2022

    • Author(s)
      K. Hayashi and M. Ohsaki
    • Journal Title

      Advanced Engineering Informatics

      Volume: 51 Pages: 101512

    • DOI

      10.1016/j.aei.2021.101512

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Assembly sequence optimization of spatial trusses using graph embedding and reinforcement learning2022

    • Author(s)
      K. Hayashi, M. Ohsaki and M. Kotera
    • Journal Title

      J. Int. Assoc. Shell Spatial. Struct.

      Volume: 63-4 Pages: 232-240

    • DOI

      10.20898/j.iass.2022.016

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Visualization and inquiry into mental content in design activity: a case study of design interpretation2022

    • Author(s)
      Yuval Kahlon, Haruyuki Fujii.
    • Journal Title

      Artificial Intelligence for Engineering Design, Analysis and Manufacturing

      Volume: 26 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1017/S0890060421000172

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Revisiting Darke: Tracing the Emergence of Design Generators in Architectural Design2022

    • Author(s)
      Yu Cao, Yuval Kahlon, Haruyuki Fujii
    • Journal Title

      Design Computing and Cognition ’22

      Volume: - Pages: 489-408

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Knowledge Transfer in Designing as a Situated Activity: a Case Study of Spatial Design using Lego Blocks2022

    • Author(s)
      Yuval Kahlon, Haruyuki Fujii
    • Journal Title

      Design Computing and Cognition '22

      Volume: - Pages: 581-600

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Formal Representation of Decision-Making Process in Retrofitting Houses in terms of Belief, Desire, and Intention - Towards Inclusion of Cognitive Process in Design Computing2022

    • Author(s)
      Haruyuki Fujii, Ken-Ichi Shinozaki, Yuval Kahlon
    • Journal Title

      Design Computing and Cognition '22, Poster Booklet

      Volume: - Pages: 7-7

    • Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] REAL-TIME GAZE-SHARING FOR ENHANCING STUDENT- INSTRUCTOR COMMUNICATION2022

    • Author(s)
      WEIHENG HU, YUVAL KAHLON, MOMOKO NAKATANI and HARUYUKI FUJII
    • Journal Title

      Proceedings of the 28th International Conference of the Association for Computer-Aided Architectural Design Research in Asia (CAADRIA) 2022,

      Volume: 2 Pages: 411-420

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] EXPLORING RELATIONSHIPS BETWEEN LOCATIONS OF DAILY ACTIVITIES AND PERMEABILITY OF SPACES USING VISIBILITY GRAPH ANALYSIS2022

    • Author(s)
      KENICHI SHINOZAKI and HARUYUKI FUJII
    • Journal Title

      Proceedings of the 28th International Conference of the Association for Computer-Aided Architectural Design Research in Asia (CAADRIA) 2022

      Volume: 2 Pages: 481-490

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] パターン・ランゲージと「遊び」 : ルール・システムが生成するもの : 幾何学的構造とプレイ2022

    • Author(s)
      長坂 一郎
    • Journal Title

      都市計画

      Volume: 71-6 Pages: 48-51

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 建築と情報 - 新たな創造に向けて2022

    • Author(s)
      渡辺俊
    • Organizer
      2022年度日本建築学会大会(北海道)情報システム技術部門 研究協議会
  • [Presentation] デザインと記号操作の関係性から観た建築学の方向性2022

    • Author(s)
      藤井晴行
    • Organizer
      2022年度日本建築学会大会(北海道)情報システム技術部門 研究協議会
  • [Presentation] 構面特徴量を用いた強化学習による鋼構造骨組のブレース配置と断面の設計2022

    • Author(s)
      岩越雄一,大崎 純,林 和希,C. Kupwiwat
    • Organizer
      日本建築学会大会(北海道)
  • [Presentation] グラフ埋め込みと機械学習を用いたトラスの外力仕事予測モデル2022

    • Author(s)
      中里桂也,林 和希,大崎 純
    • Organizer
      日本建築学会大会(北海道)
  • [Presentation] 機械学習を用いた設計変数の更新に基づく連続体の応力最小化2022

    • Author(s)
      土田理央,大崎 純
    • Organizer
      日本建築学会大会学(北海道)
  • [Presentation] Geometry optimization of lattice shells using GAT-DDPG with Bezier surface2022

    • Author(s)
      C. Kupwiwat, K. hayashi and M. Ohsaki
    • Organizer
      Summary of Technical Papers of Annual Meeting, Architectural Institute of Japan, Structures-I
  • [Presentation] 建築骨組最適化のための機械学習2022

    • Author(s)
      大崎 純
    • Organizer
      第66回理論応用力学講演会
  • [Presentation] Deep deterministic policy gradient and graph convolutional network for geometry and topology optimization of braced latticed shells2022

    • Author(s)
      C. Kupwiwat, K. Hayashi and M. Ohsaki
    • Organizer
      Proc. AIJ Kinki Chapter Research Meeting
  • [Presentation] 伝統的琉球民家を改築する行為の合理的理由の疑似論理表現2022

    • Author(s)
      藤井晴行、篠崎健一
    • Organizer
      日本建築学会大会、建築計画
  • [Remarks] Generative Design の演習

    • URL

      https://shako.sk.tsukuba.ac.jp/~shun/Workshop2022/

URL: 

Published: 2023-12-25  

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