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人工知能技術応用による病院建築計画の総合的最適化法に関する基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 09450226
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 都市計画・建築計画
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

柳澤 忠  名古屋市立大学, 芸術工学部, 教授 (40023048)

研究分担者 志田 弘二  名古屋市立大学, 芸術工学部, 助教授 (70196385)
青木 孝義  名古屋市立大学, 芸術工学部, 助教授 (10202467)
高田 豊文  三重大学, 工学部, 助手 (90242932)
小浜 芳朗  三重大学, 工学部, 教授 (50023304)
宮村 篤典  名古屋市立大学, 芸術工学部, 教授 (20076532)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
10,500千円 (直接経費: 10,500千円)
1998年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1997年度: 8,100千円 (直接経費: 8,100千円)
キーワード人工知能技術応用 / 病院建築計画 / 動線量 / 耐震壁 / 知識モデル / ファジイ表現 / 最適配置 / ニューラルネットワーク / フアジイ表現
研究概要

本研究では,建築設計における総合的最適化に関する基礎的研究として,建築計画的・構造計画的な最適化について考察を行った.各年度ごとに以下のようにまとめられる.
1年目:建築計画では,手術室などの各部屋を近接させるべき度合いを「親近度」で表現し,部屋間の相互関係に関する知識ベースを構築した.あいまいな知識はファジィ表現により記述した.これを踏まえて,各部屋の配置問題を,親近度に基づく動線量の最小化問題として定式化し,動的計画法およびニューラルネットワークによる解法を提案した.構造計画では,動的ねじれ特性の適正化を主眼に置き,耐震要素の配置問題に対して分枝限定法を適用した手法を提案した.
2年目:実設計に向けて,建築計画では解探索の一層の効率化と,構造計画では建物強度算定の精度向上が問題となり,これらの問題点の解決を当年度の目標とした.建築計画では,新たに逐次線形計画法を用いた最適化手法を提案し,計算効率と解の精度の点で有効であることを確認した.しかし,平面計画のエスキス段階のように,条件を満たす多数の配置結果を要する場合は,ニューラルネットワークのような人工知能技術も有効であった.また,一次元の施設配置問題として,病院の廊下に沿うナースステーション,便所および避難階段の配置計画を数理的に取扱い,入院患者の利用距離最小の理論解を誘導するとともに,実設計との比較を行った.構造計画では,耐震2次診断レベルの安全性の確保を目標に,保有水平耐力を制約条件とした壁配置問題を設定し,具体的な設計例への適用によって制約条件が壁配置に及ぼす影響を考察した.
本研究では,全体のシステム最適化を,建築計画と構造計画に分けて取扱っているが,動線量の最小化を目標として各部屋の配置を決定し,得られた部屋配置に対して,壁量が最小となる壁配置を決定すれば,全システムの最適化が可能である.

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (44件)

  • [文献書誌] 高田豊文・小浜芳朗・宮村篤典: "多層RC立体架構に対する連層耐震壁の最適配置に関する考察" 日本建築学会構造系論文集. No.522(掲載予定). (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 青木孝義・宮村篤典・久翁知巳: "分岐した直線状に並ぶ建築設備機器の最適配置計画の研究" 日本建築学会大会学術講演梗概集(中国). E-1(投稿中). (1999)

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  • [文献書誌] 小浜芳朗・宮村篤典・高田豊文: "耐震壁の最適配置計画の最適配置に及ぼす制約条件の影響" 日本建築学会東海支部研究報告集. 第37号. 217-220 (1999)

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  • [文献書誌] 小浜芳朗・高田豊文: "多層RC立体架構に対する耐震壁の配置問題への分枝限定法の応用" 計算工学講演会論文集. 第3巻第2号. 667-670 (1998)

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  • [文献書誌] 高田豊文・小浜芳朗・宮村篤典: "保有水平耐力の制約条件を含むRC建物の最適壁配置計画その1.壁配置問題の定式化と最適化手法" 日本建築学会大会学術講演梗概集(九州). B-1. 381-382 (1998)

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  • [文献書誌] 小浜芳朗・宮村篤典・高田豊文: "保有水平耐力の制約条件を含むRC建物の最適壁配置計画その2.設計例への適用と力学性能の考察" 日本建築学会大会学術講演梗概集(九州). B-1. 383-384 (1998)

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  • [文献書誌] 宮村篤典・青木孝義・久翁知巳: "直線状に並ぶ建築設備機器の最適配置計画の研究" 日本建築学会大会学術講演梗概集(九州). E-1. 721-722 (1998)

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  • [文献書誌] 高田豊文・小浜芳朗・宮村篤典: "ねじれ応答を制約条件とした耐震壁の最適配置計画 その1.壁配置問題の定式化と最適化手法" 日本建築学会大会学術講演梗概集(関東). B-1. 413-414 (1997)

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  • [文献書誌] 小浜芳朗・宮村篤典・高田豊文: "ねじれ応答を制約条件とした耐震壁の最適配置計画 その2.最適配置の力学的考察" 日本建築学会大会学術講演梗概集(関東). B-1. 415-416 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小浜芳朗・高田豊文・川口剛志: "ファジィ制約下の建築平面計画の最適化法に関する基礎的研究 住宅の平面計画" 日本建築学会大会学術講演梗概集(関東). A-2. 427-428 (1997)

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  • [文献書誌] Y.Kohama, T.Takada, N.Kozawa, and A.Miyamura,: "Collapse analysis of rigid frame by genetic algorithm" Proc.of OPT197. 193-202 (1997)

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  • [文献書誌] 小浜芳朗・高田豊文・宮村篤典: "逐次線形計画法によるファジィ制約下における最適平面計画" 日本建築学会大会学術講演梗概集(九州). A-2. 409-410 (1998)

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  • [文献書誌] 小浜芳朗・高田豊文・永井文枝: "保有水平体力を制約条件とした耐震壁の最適配置計画" 日本建築学会東海支部研究報告集. 第36号. 209-212 (1998)

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  • [文献書誌] 川口剛志・小浜芳朗・高田豊文: "ニューラルネットワークによる建築平面計画における最適化法" 日本建築学会東海支部研究報告集. 第36号. 525-528 (1998)

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  • [文献書誌] A.Miyamura, Y.Kohama and T.Takada: "Minimum weight design of rigid frames subject to system reliability by genetic algorithm" Proc.of the 4th Int.conference on CST. Vol.A. 103-109 (1998)

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  • [文献書誌] 青木孝義・宮村篤典・葛川かおる: "人工知能工学を応用した空港旅客ターミナルビル計画試論" 芸術工学会誌. No.17. 68-72 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 青木孝義・宮村篤典・葛川かおる: "空港旅客ターミナルビルにおける施設設備の最適配置に関する研究" 日本建築学会大会学術講演梗概集(九州). E-1. 719-720 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Takada, Y.Kohama and A.Miyamura: "Study on optimal allocation of multi-story shear walls in 3D RC frames" Journal of Structural and Construction Engineering. No.522. (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hisao, T., Kuzukawa, K., Aoki, T.and Miyamura, A.: "Optimal allocation of building facilities on branched linear path" Summaries of technical papers of annual meeting. AIJ, (preprint) E-1. (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Nagai, Y.Kohama, A.Miyamura and T.Takada: "Effect of constraints on optimal shear wall allocation" AIJ Tokai Chapter Architectural Research Meeting. No.37. 217-220 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kohama, T.Takada and F.Nagai: "Application of the branch and bound method to allocation problem of shear walls in 3D RC frames" Proc.of Computational Engineering Conference. Vol.3, No.2. 667-670 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Takada, Y.Kohama, A.Miyamura and F.Nagai: "Optimal allocation of shear walls in RC frames under constraints of ultimate strength, Part 1. Formulation and optimality method" Summaries of Technical Papers of Annual Meeting AIJ. B-1. 381-382 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Nagai, Y.Kohama, A.Miyamura and T.Takada: "Optimal allocation of shear walls in RC frames under constraints of ultimate strength, Part 2. Numerical examples and discussion on struc-tural properties" Summaries of Technical Papers of Annual Meeting AIJ. B-1. 383-384 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kawaguchi, Y.Kohama, T.Takada and A.Miyamura: "Optimal space planning under fuzzy restrictive condition with sequential linear programming" Summaries of Technical Papers of Annual Meeting AIJ. A-2. 409-410 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Nagai, Y.Kohama and T.Takada: "Optimality of shear wall allocation under constraints of ultimate strength" AIJ Tokai Chapter Architectural Research Meeting. No.36. 209-212 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kawaguchi, Y.Kohama, T.Takada and A.Miyamura: "Optimal architectural planning by neural network" AIJ Tokai Chapter Architectural Research Meeting. No.36. 525-528 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Miyamura, Y.Kohama and T.Takada: "Minimum weight design of rigid frames subject to system reliability by genetic algorithm" Proc.of the 4th Int.conference on CST. Vol.A. 103-109 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuzukawa K., Aoki T.and Miyamura A.: "Application of AI technology to terminal planning of air carrier airports" Design Research. No.17. 68-72 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuzukawa K., Aoki T.and Miyamura A.: "Optimal allocation of facilities at passenger-terminal building of airport" Summaries of technical papers of annual meeting, AIJ. E-1. 719-720 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hisao T., Aoki T.and Miyamura A.: "Optimal allocation of building facilities on linear path" Summaries of technical papers of annual meeting, AIJ. E-1. 721-722 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Takada, Y.Kohama, A.Miyamura and F.Nagai: "Optimality of shear wall allocation under torsional response constraints, Part 1. Formulation and optimality method"" Summaries of Technical Papers of Annual Meeting AIJ. B-1. 413-414 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F.Nagai, Y.Kohama, A.Miyamura and T.Takada: "Optimality of shear wall allocation under torsional response constraints, Part 2. Structural consideration of optimal allocation" Summaries of Technical Papers of Annual Meeting AIJ. B-1. 415-416 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kawaguchi, Y.Kohama and T.Takada: "Study on optimal space planning under fuzzy restrictive condition" Summaries of Technical Papers of Annual Meeting AIJ. A-2. 427-428 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kohama, Y., Takada, T., Kozawa, N.and Miyamura A.: "Collapse analysis of rigid frame by genetic algorithm" Proc.of OPTI97. 193-202 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 青木孝義・宮村篤典・葛川かおる: "空港旅客ターミナルビルにおける施設設備の最適配置に関する研究" 日本建築学会大会学術講演梗概集(九州). E-1. 719-720 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 宮村篤典・青木孝義・久翁知巳: "直線状に並ぶ建築設備機器の最適配置計画の研究" 日本建築学会大会学術講演梗概集(九州). E-1. 721-722 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 小濱芳朗・宮村篤典・高田豊文・永井文枝: "保有水平耐力の制約条件を含むRC建物の最適壁配置計画" 日本建築学会大会学術講演梗概集(九州). B-1. 381-382 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 小濱芳朗・宮村篤典・高田豊文・永井文枝: "耐震壁の最適配置計画の最適配置に及ぼす制約条件の影響" 日本建築学会東海支部研究報告集. 第37号. 217-220 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 永井文枝・ 小浜芳朗・ 高田豊文: "保有水平耐力を制約条件とした耐震壁の最適配置計画" 日本建築学会東海支部研究報告集. 第36号. 209-212 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 川口剛志・ 小浜芳朗・ 高田豊文・ 宮村篤典: "ニューラルネットワークによる建築平面計画における最適化法" 日本建築学会東海支部研究報告集. 第36号. 525-528 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 川口剛志・ 小浜芳朗・ 高田豊文: "ファジイ制約下の平面計画の最適化法に関する基礎的研究(住宅の平面計画)" 日本建築学会大会学術講演梗概集. A-2. 727-428 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 高田豊文・ 小浜芳朗・ 宮村篤典・ 永井文枝: "ねじれ応答を制約条件とした耐震壁の最適配置計画(その1.壁配置問題の定式化と最適化手法)" 日本建築学会大会学術講演梗概集. B-1. 413-414 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 永井文枝・ 小浜芳朗・ 宮村篤典・ 高田豊文: "ねじれ応答を制約条件とした耐震壁の最適配置計画(その2.最適配置の力学的考察)" 日本建築学会大会学術講演梗概集. B-1. 415-416 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kohama, T.Takada and A.Miyamura: "Collapse analysis of rigid frame by genetic algorithm" Proc.of OPTI97,Rome,Wessex Institue of Technology. 193-202 (1997)

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      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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