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高速列挙アルゴリズムとHypergraphによるSpace Syntaxの拡張

研究課題

研究課題/領域番号 16K06652
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 都市計画・建築計画
研究機関大阪市立大学

研究代表者

瀧澤 重志  大阪市立大学, 大学院生活科学研究科, 教授 (40304133)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードSpace Syntax / 凸被覆 / 極大クリーク / ハイパーグラフ / 極小ヒッティングセット / 深層学習 / 3次元Isovist / 全方位深度画像 / スペースシンタックス / 極大クリーク列挙 / ZDD / 整数計画法 / Gassin / 3D Isovist / Unity / 極小横断列挙 / 被覆問題 / 整数計画問題 / 性能限界 / 列挙アルゴリズム / スペースシンタクス / 極小横断列挙問題
研究成果の概要

本研究では,Space Syntaxが抱える問題点である①厳密解を求めることの困難さ,②複数の解の存在可能性,③視線による空間の過度な抽象化に対して,高速な列挙アルゴリズム等を用いてそれらを克服することを目指した.まず③の問題に対して,極大クリーク列挙により広がりを持った領域として平面・空間の分割を求め,次にそれらの最小の被覆をハイパーグラフの極小横断列挙で求めることで①②の問題に対応した.
さらに,もう一つの重要な分析手法である3次元Isovistを,任意の地点でリアルタイムで任意の解像度の画像として抽出する方法と,深層学習に基づいてその特徴を抽出する方法ついても技術開発を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

適用できる空間の規模が限定されるものの,それまで実現できていなかった,空間の極大な凸被覆パタンを全列挙できる点で,開発した方法は学術的に画期的である.加えて,Axial mapにより線的に扱われていた空間のネットワーク分析を,面的なそれに拡大できたことも意義が大きい.3次元Isovistを精度高く取得しようとすると計算時間が線的に増大するが,GPUの機能を利用して高解像度でリアルタイムでそれを取得する研究はこれまでなかった.また,得られた深度情報の特徴量を明示することなく深層学習で学習させて,景観評価の汎化性能が向上することを確認し,画像を使った空間分析研究での深度情報の重要性を明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [学会発表] Deep learning model for predicting preference of space by estimating the depth information of space using omnidirectional images2019

    • 著者名/発表者名
      Hina Kinugawa and Atsushi Takizawa
    • 学会等名
      The 37th eCAADe Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 街路空間の全方位RGB画像から深層学習により深度画像を生成する方法に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      衣川雛,瀧澤重志
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演梗概集(北陸)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 混合整数計画法による比較的大規模な空間の最小凸被覆手法2018

    • 著者名/発表者名
      瀧澤重志
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演(東北)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 畳み込みニューラルネットワークと全方位空間画像による都市空間の特徴抽出と評価手法2018

    • 著者名/発表者名
      衣川雛,瀧澤重志
    • 学会等名
      日本建築学会第41回情報・システム・利用・技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Extending Space Syntax with Efficient Enumeration Algorithms and Hypergraphs2017

    • 著者名/発表者名
      A. Takizawa
    • 学会等名
      11th International Space Syntax Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D Spatial Analysis Method with First-Person Viewpoint by Deep Convolutional Neural Network with Omnidirectional RGB and Depth Images2017

    • 著者名/発表者名
      A. Takizawa and A. Furuta
    • 学会等名
      The 35th eCAADe Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高速列挙アルゴリズムとHypergraphによるSpace Syntaxの拡張:アルゴリズムの性能限界の確認2017

    • 著者名/発表者名
      瀧澤重志
    • 学会等名
      日本建築学会第40回情報・システム・利用・技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 極大凸多角形集合による平面被覆問題の解の全列挙と最適解の抽出手法2016

    • 著者名/発表者名
      瀧澤重志
    • 学会等名
      日本建築学会第39回情報・システム・利用・技術シンポジウム
    • 発表場所
      建築会館(東京都,港区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] Nova Science Publishers2019

    • 著者名/発表者名
      Albert R. Baswell (Editor)
    • 総ページ数
      248
    • 出版者
      Advances in Mathematics Research. Volume 25
    • ISBN
      9781536146677
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Dr. Atsushi Takizawa

    • URL

      https://sites.google.com/site/drtakizawa/work

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Dr. Atsushi Takizawa

    • URL

      https://sites.google.com/site/drtakizawa/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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