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脳機能計測を用いた力学的感性に基づく形状創生

研究課題

研究課題/領域番号 18K03899
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分18030:設計工学関連
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

長谷川 浩志  芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (40384028)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード設計工学 / 力学的感性 / 人間中心設計 / Human-centered computing / Brain machine interface / 位相最適化 / 脳波計測 / トポロジー最適化 / 脳機能計測 / ニューラルネットワーク
研究成果の概要

本研究では,「力学的感性に基づいた頭の中の形状を自動的に取り出せないか」という設計者の挑戦的な学術的問いを取り扱う研究である.ここでは,設計者個々にオーダーメイドした脳機能情報取得手法の開発,脳機能情報によるトポロジー最適化の開発,創生形状の質保証のための妥当性確認を実施した.この新たな形状創生手法の開発により,イメージ形状から力学的感性に基づいた設計者の個性や芸術性を反映した形状創生が可能となった.以上,品質・機能にデライトを与えた価値を創生する,超上流デライト設計手法の一つとして,物理的制約下での力学的感性と経験的知識を考慮した形状創生手法を実現することができた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

「力学的感性に基づいた頭の中の形状を自動的に取り出せないか」という設計者の挑戦的な学術的問いを取り扱ったものである.設計者の前向きな期待を伴った形状創生支援が実現できれば,物理的制約下での力学的感性と経験的知識を考慮した最適形状の創生が可能となる.これは,設計者が長年抱いていた最適形状に対する違和感,設計意図の説明の困難さを解消するための一助となる.この開発した新たな形状創生手法は,品質・機能にデライトを与えた価値を創生する,超上流デライト設計手法となることから,ものづくり産業を輝かせるためのツールとなる.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Imagery Creation based on Autonomic System for Finite Element by using Fully Convolutional Network2020

    • 著者名/発表者名
      Gentaro Miyaki, Komei Tanaka, Hiroshi Hasegawa
    • 雑誌名

      Procedia Manufacturing, Elsevier

      巻: 42 ページ: 383-386

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Shape and Layout Imagery Creation using BMI based on Mechanical Kansei2018

    • 著者名/発表者名
      Nanami Hoshi, Ryu Kitamura, Hiroshi Hasegawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2nd International Symposium on Computer Science and Intelligent Control, ISCSIC 2018

      巻: 62 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1145/3284557.3284736

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Shape and Layout Imagery Creation Based on BMI: Validation for Custom-made2022

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Kobayashi, Hiroshi Hasegawa
    • 学会等名
      The Asian Congress of Structural and Multidisciplinary Optimization 2022(ACSMO 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] BMIに基づく形状創生:前向きな期待を用いた形状評価2022

    • 著者名/発表者名
      豊嶋葵輝,長谷川浩志
    • 学会等名
      日本機械学会 情報・知能・精密機器部門(IIP部門)講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] BMIに基づく形状創生:オーダーメイド化に向けた妥当性確認2021

    • 著者名/発表者名
      長谷川浩志,小林翼,豊島葵輝,横井宏昭
    • 学会等名
      日本機械学会 第34回計算力学講演会(CMD2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 環境の変化を想定したACOを用いたトポロジー最適化2021

    • 著者名/発表者名
      松田勝行,星七海,長谷川浩志
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第27期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] TDNNを用いたBMIの開発による形状創生の改善2020

    • 著者名/発表者名
      横井宏昭, 長谷川浩志
    • 学会等名
      第25回日本計算工学会講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] FCNによる単一画像より生成した有限要素モデルの妥当性確認2020

    • 著者名/発表者名
      宮木厳太朗,田中孔明,長谷川浩志
    • 学会等名
      第25回日本計算工学会講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] BCIにおけるTDNNを用いた汎化性能に対する数値実験2020

    • 著者名/発表者名
      大澤 匠, 長谷川浩志
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第26期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Imagery Creation based on Autonomic System for Finite Element by using Fully Convolutional Network2019

    • 著者名/発表者名
      Gentaro Miyaki, Komei Tanaka, Hiroshi Hasegawa
    • 学会等名
      International Conference on Industry 4.0 and Smart Manufacturing (ISM 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単一画像による有限要素モデルの自己生成:FCNへのプーリング層の導入2019

    • 著者名/発表者名
      宮木厳太朗,田中孔明,長谷川浩志
    • 学会等名
      第24回日本計算工学会講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ACOによるトポロジー最適化:フェロモンコントロールの影響2019

    • 著者名/発表者名
      星七海,横井宏昭,長谷川浩志
    • 学会等名
      日本機械学会2019年度年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 形状創生を目的としたBMIの開発2019

    • 著者名/発表者名
      横井宏昭,長谷川浩志
    • 学会等名
      日本機械学会2019年度年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Ant Colony Topology Optimization: The Pheromone Control for the Mechanical Kansei2018

    • 著者名/発表者名
      Nanami Hoshi, Hiroshi Hasegawa
    • 学会等名
      7th International Conference on Modeling and Applied Simulation, MAS 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳波情報による力学的感性を用いた形状創生システムの提案2018

    • 著者名/発表者名
      北村隆,星七海,長谷川浩志
    • 学会等名
      日本機械学会第13回最適化シンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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