| 研究課題/領域番号 |
18K04470
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分23020:建築環境および建築設備関連
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| 研究機関 | 大阪工業大学 |
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研究代表者 |
河野 良坪 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (90572222)
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| 研究分担者 |
桃井 良尚 福井大学, 学術研究院工学系部門, 講師 (40506870)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 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)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 遺伝的アルゴリズム / ＣＦＤ / 随伴変数法 / 逆解析 / 探査効率向上 / ＣＦＤ解析 / 通風開口 / 最適配置 / 建物周辺気流 / 形状最適化 / 最適化 / 住宅設計 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、CFD解析を評価関数として扱うGAについて、従来の「交叉」の代わりに随伴変数法を適用する方法を提案する。一度の解析で全ての設計変数の勾配を計算可能な随伴変数法から、風速が目標値に近づく可能性の高い遺伝子配列（設計変数）を創り、各世代の最優な遺伝子配列より更に優秀になる遺伝子配列を常に競争相手として採用することで、従来のGAよりも少ない世代数での最適解到達を試みた。以下の2点について提案手法を適用した。併せて、随伴変数法に関する基礎的検討も実施した。
Ⅰ.「屋外における強風低減を目的とした障害物配置の最適化」
Ⅱ.「屋内における通風性能向上を目的とした開口部配置の最適化」
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
複数のGAロジックを試行した結果、設計変数の変化に対する物理量変化（勾配）の比を算出可能な随伴変数法を用いて交叉解を生成した場合では、最適解到達世代数が減少して探査効率が向上した点を示したことに学術的意義がある。併せて、随伴変数法は現状の解に近い局所的最適解を導く手法であるが、GAの一部として用いることで大局的最適解の導出に寄与することが可能となる点にも学術的意義がある。
また、GAの高速化が可能となることで、実設計においても従来では考えられないケース数の計算を実行した場合と同等の最適解の算出が可能となり、新たな「Computational Design」の実現が可能となる点に社会的意義がある。
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