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遺伝的アルゴリズムを用いた橋梁景観設計支援システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 05555127
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 構造工学・地震工学
研究機関関西大学 (1994)
京都大学 (1993)

研究代表者

古田 均  関西大学, 総合情報学部, 教授 (70109031)

研究分担者 宇都宮 智昭  京都大学, 工学部, 助手 (10211773)
杉浦 邦征  京都大学, 工学部, 助教授 (70216307)
秋山 孝正  岐阜大学, 工学部, 助教授 (70159341)
杉戸 真太  岐阜大学, 工学部, 助教授 (60115863)
馬野 元秀  大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (10131616)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
1994年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1993年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワード橋梁 / 景観設計 / 遺伝的アルゴリズム / コンピュータグラフィックス / ファジィ推論 / 満足化トレードオフ法 / 対話型システム / 構造設計 / ファジィ理論 / 多目的計画
研究概要

本研究では,橋梁景観設計を技術者が容易に検討するための景観設計支援システムの開発を目的としている.本システムでは,遺伝的アルゴリズムのもつ,離散量が扱え,評価関数が明確でなくても最適解が見いだせるという特徴を利用することにより,設計者の嗜好を十分に生かせるシステムを構築する.本年度は最終年度にあたるので,本研究の目的である橋梁の景観設計支援システムのプロトタイプを完成した.具体的には,遺伝的アルゴリズムとファジィ推論を用いて景観設計の代替案を作成し,コンピュータグラフィックスを用いてその評価を設計者が行えるようにし,さらにその代替案が設計者の意志に未だそぐわない場合には,多目的計画法の一手法である満足化トレードオフ法を援用し,対話的に設計者の満足する解を見いだすようになっている.本システムを斜張橋の景観設計に適用し,以下の結論を得た.
1.本研究で作成した斜張橋の景観設計支援システムにより,設計者は設計のコンセプトを表す言葉を複数個入力するだけで,そのコンセプトに合致した景観案をコンピュータグラフィックス画像に情報として得ることができる.また,対話型のシステムとしたことで,設計者はCG画像を見ながら逐次入力データを変更することで満足のいく景観案を作成することが可能である.
2.本システムでは遺伝的アルゴリズムを用いることで,広域的な探索を行い,すべての組み合わせの中で最適な案,もくしはそれに近い案を探索することが可能である.また,遺伝的アルゴリズムのパラメータを調整して局所最適解に陥りやすくすることで,初期値を変化させることにより最適とはいえないまでも,設計者のイメージをある程度満たしていると考えられる局所最適解を積極的に利用することにより,数多くの代替案を作成することができる.

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書

研究成果

(15件)

すべて その他

すべて 文献書誌

  • [文献書誌] Hitoshi Furuta: "Application of the Genetic Algorithm to Aesthetic Design of Dam Structures" B.Topping and A. Kahn: Neural Networks and Combinatorial Optimization of in Civil and Structural Engineering. 84-90 (994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hitoshi Furuta: "Comprehensive Analysis of Structural Damage Based upon Fuzzy Sets" Journal of Intelligent and Fuzzy Systems. 1. (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hitoshi Furuta: "Analytical and Experimental Investigation on Fuzzy Active Control" Journal of Intelligent Material Systems and Structures. (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hitoshi Furuta: "A Fuzzy Expert System for Damage Assessment of RC Bridge deck" Structural Safety and Reliability. 2. (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 秋山孝正: "知識利用型の経路選択モデル化手法" 土木計画学・論文集. 11. (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 杉戸真太: "周波数特性を考慮した等価ひずみによる地盤振動解析手法に関する一考察" 土木学会論文集. 493. (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 古田 均・河村 廣: "建築・土木技術者のためのファジィ理論入門" 講談社, 177 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hitoshi Furuta: "Application of the Genetic Algorithm to Aesthetic Design of Dam Structures" Neural Networks and Combinatorial Optimizationg. 84-90 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hitoshi Furuta: "Comprehensive Analysis of Structural Damage Based upon Fuzzy Sets" Journal of Intelligent and Fuzzy Systems. Vol.1. (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hitoshi Furuta: "Analytical and Experimental Investigation on Fuzzy Active Control" Journal of Intelligent Material Systems and Structures. (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hitoshi Furuta: "A Fuzzy Expert System for Damage Assessment of RC Bridge Deck" Structural Safety and Reliability. Vol.2. (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 古田 均他: "橋梁の景観設計へのニューラルネットワークの応用" 第3回システム最適化に関するシンポジウム講演論文集. 141-146 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H.Furuta et al.: "Application of the Genetic Algorithm to Aesthetic Design of Dam Structures" Neural Network and Combinatorial Optimization in Civil and Struc.Eng.101-108 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 古田 均他: "ファジィ理論とGAを用いた構造物の景観設計支援システム" 第10回ファジィシステムシンポジウム講演論文集. 57-60 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 南将行,古田均,渡邊英一: "ファジィ推論を用いた遺伝的アルゴリズムによる構造景観設計支援システム" 平成6年度土木学会年次学術講演会概要集. (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-03-31   更新日: 2016-04-21  

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