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生命進化過程を模した建築形態の最適化

研究課題

研究課題/領域番号 10650603
研究種目

基盤研究(C)

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
研究機関東京工業大学

研究代表者

青木 義次  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80159300)

研究分担者 木下 芳郎  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (10293044)
研究期間 (年度) 1998 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2001年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2000年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1999年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1998年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード生命進化 / 建築形態 / 最適化 / 遺伝的アルゴリズム
研究概要

本研究では,生命進化過程を模して建築形態の最適化をはかることを試みている。具体的には,ホランドにより考案された遺伝的アルゴリズムをもとに,与えられた評価関数の値を最大化する建築形態を効率よく求める手法を開発することに第一義的な目的としている。さらに,こうした手法を用いて新たな建築形態を発見すること,および評価値のい優れた建築形態に共通な特徴の中から新たなデザイン原理を探すことも目的としている。
本研究は,大きく以下の3つの部分から構成されている。
1.建築形態最適化手法の整備 遺伝的アルゴリズムでは,交叉の結果,表現形が意味をなさない遺伝コードとなってしまうことがあり,それを除去するために計算効率が悪くなる。そこで,建築形態の特徴に則した遺伝子表現方法を探した。さらに,建築形態の評価計算は計算負荷が大きいので,進化計算途中で簡略評価関数をニューラルネットワークで学習してゆく方法を開発した。
2.建築・都市形態の最適化とデザイン原理の探索 建築における室割り当ての最適化,中廊下型最適平面の作成,集合住宅の日照条件最適化形態の探索,都市における施設配置の最適化問題について,上記手法を適用し,目的関数の値の高い建築・都市形態の最適解を求めるこを行った。さらに,この最適解に共通した特徴を抽出し,設計ノウハウや建築・都市のデザイン原理を探した。
3.新たな建築・都市形態の創生メカニズムの検討 建築・都市形態の最適化アルゴリズムによる最適化計算の結果から読み取れる建築・都市のデザイン原理をもとに,伝統的なデザインにはない新たな建築・都市形態を創生する原理的メカニズムがあり得ることを示した。

報告書

(5件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (17件)

  • [文献書誌] 村岡直人, 青木義次: "評価規準の学習をとりいれた遺伝的アルゴリズムによる建物形状の最適化"日本建築学会計画系論文集. 第514号. 141-146 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 村岡直人, 青木義次: "GAによる夏期の太陽からの受熱を効率よく抑える建築形状の探索"日本建築学会大会学術講演梗概集. (E)-1. 583-584 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 青木義次: "最適化から建築の計画・設計を眺める"オペレーションズ・リサーチ. vol.46. 329-334 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 木下芳郎, 青木義次: "都市内の移動を最小にする立体的職住形態"2001年度日本建築学会関東支部研究報告集. II. 393-396 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 河村廣, 新宮 清志, 青木義次, 他: "知的システムによる建築・都市の創造"技報堂出版. 208 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] OR事典編集委員会: "新編OR事典"日本オペレーションズ・リサーチ学会(CD-ROM). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naoto MURAOKA and Yoshitsug AOKI: "Optimization of Building Form by Genetic Algorithm Which Has Learning Process of the Evaluation Criterion"J. Archit. Plann. Environ. Eng., AIJ. No.514. 141-146 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Naoto MURAOKA and Yoshitsugu AOKI: "The search by GA of the architecture shape which efficiently holds the heat receiving from the sun in the summer"Summaries of Technical Papers of Annual Meeting Architectural Institute of Japan. E-2. 583-584 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshitsugu AOKI: "The planning and design of the architecture viewed concerning the optimization"Communications of the Operations Research Society of Japan. vol.46. 329-334 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshiro KIOSHITA and Yoshitsugu AOKI: "Urban Form and Composition of Housing and Workplace Minimizing Total Trip Cost"Proceeding of the 72nd Architectural Research Meetings. 2001, Kanto Chanter. Architectural Institute of Japan. vol. II. 393-396 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi KAWAMURA, Kiyoshi SHINGU, Yoshitsugu AOKI, et al.: "The creation of architecture and the city by the intelligent system"GIHODO SHUPPAN Co., Ltd. (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Editing committee on OR dictionary: "OR dictionary"Operations Research Society of Japan. (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 青木義次: "最適化から建築の計画・設計を眺める"オペレーションズ・リサーチ. Vol.46. 329-334 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 木下芳郎, 青木義次: "都市内の移動を最小にする立体的職住形態"2001年度日本建築学会関東支部研究報告集. 393-396 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] OR事典編集委員会: "新編OR事典"日本オペレーションズ・リサーチ学会(CD-ROM). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 青木義次: "評価基準の学習をとりいれた遺伝的アルゴリズムによる建物形状の最適化" 日本建築学会計画系論文集. 第514号. 141-146 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 青木義次: "知的システムによる建築・都市の創造" 技報堂出版, 208 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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