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本研究では設計における機能を挙動と状態によって定義し、設計過程におけるこの機能の変化を記述することで設計過程を記述する方法を提案するとともに、プロトコル解析によってその記述法の妥当性を検討した。
まず機能を記述する枠組みとしてはFBSモデルを用いる。このモデルにおいては、まずある視点を設定することにより、ものの状態を記述する。この状態の時間的変化の特徴的な部分を抽出したものを挙動として記述する。さらにこの挙動を有用性という観点からとらえ直したものが機能である。状態と挙動はある視点を定めると決定可能という意味で客観的である反面視点依存であるが、機能は有用性と問題が関わるため主観的な要因を含むが視点は依存しない。また、機能自体は機能本体と機能修飾子などからなる。
機能は設計過程において、状態、挙動と連動して順次詳細化される。その方法は以下の4つがある。「機能分解」では機能そのものが別の細かい機能の組合せで置き換えられる。「条件機能の同定」では挙動レベルのシミュレーションを行なうことで、必須の挙動を発見して、その挙動に対応する機能を加える。「補強機能の同定」では状態や挙動で表現された設計対象を機能のレベルで評価することで、機能的な加不足を発見して、それを補う機能を追加する。「機能修飾子の分解」では、機能修飾子を分解して、機能分解された機能に配分する。
次にこのモデルを設計を模擬的に行なった設計過程に適用した。設計題材は自転車の荷台の設計で、3人の技術者が約2時間かけておこなったものをプロトコル解析をした。結果として42個の機能モデル、73個のFBSモデルを得ることができた。
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