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人間と人工知能の連携による革新的デザイン発想創出の方法論および基盤技術の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19H02047
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分18030:設計工学関連
研究機関東京大学

研究代表者

村上 存  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20212251)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワードデザイン発想インフォマティクス / 発想創出 / 協創的知能 / 創造性 / 発想インフォマティクス / デザインマップ / 対立概念の解決 / グループ発想 / 機械学習 / 説明可能AI / デザイン差分マップ / 回顧的発想解析 / 発想支援
研究開始時の研究の概要

近年の設計/デザインでは、上流の「何を実現するか」の段階の革新的発想が重要となっている。本研究は、設計上流の問題を計算機処理可能な形式にエンコードする(人間→AI)方向と、機械学習やAIの処理結果を人間に解釈可能にデコードする(AI→人間)方向の双方向アプローチにより、革新的な発想の創出を支援する人間と人工知能(AI)の協創的知能を実現するための方法論と基盤技術を構築する。

研究成果の概要

本研究は、革新的な発想の創出を支援する人間と情報技術(IT)、人工知能(AI)の協創の方法論と基盤技術について、設計上流の問題を計算機処理可能な形式にエンコードする(人間→IT、AI)方向と、機械学習やAIの処理結果を人間に解釈可能にデコードする(IT、AI→人間)、双方向アプローチの研究を行った。
具体的テーマとして、「機能・ユーザ体験の知識・情報の補強によるデザイン発想創出」
「計算機による想起の強化によるデザイン発想創出」、「非存在文の生成による新規の機能・ユーザ体験の発想創出」、「設計上流段階における機械学習結果の説明可能AIによる解釈」の成果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、製品(モノ、コト)の設計/デザインのプロセスにおける、「どう実現するか」よりも上流の「何を実現するか」の段階を対象として、人間の直感的な発想と、IT、AIなどの網羅的、系統的な情報の探索や生成の共創の方法論を示した点が、学術的意義である。それによって、よりよい生活や社会の実現、産業競争力の向上などにつながる革新的な発想が創出される可能性につながることが、社会的意義である。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] 機械学習を用いた設計上流段階支援に関する研究(エンジン及び電動バイク走行データからの「快」の要因抽出)2022

    • 著者名/発表者名
      崔 ビョム圭,村上 存
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 88 号: 910 ページ: 21-00230-21-00230

    • DOI

      10.1299/transjsme.21-00230

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] デザインの上流段階における機能・ユーザ体験記述の計算機処理によるデザイン発想創出の試み2021

    • 著者名/発表者名
      村上 存,久禮 達也,松永 裕太
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 87 号: 903 ページ: 21-00207-21-00207

    • DOI

      10.1299/transjsme.21-00207

    • NAID

      130008120020

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] デザイン発想インフォマティクスの試み2021

    • 著者名/発表者名
      村上 存
    • 雑誌名

      日本設計工学会誌

      巻: 56 ページ: 564-570

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 非存在文の探索による新規の機能・ユーザ体験のデザイン発想創出の試み2022

    • 著者名/発表者名
      飯嶋 俊,村上 存
    • 学会等名
      日本機械学会第32回設計工学・システム部門講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 計算機による知識の拡張と想起の強化によるデザイン発想創出の試み2022

    • 著者名/発表者名
      平林 純征,村上 存
    • 学会等名
      日本機械学会第32回設計工学・システム部門講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 対立概念の系統的提示によるデザイン発想創出の試み2022

    • 著者名/発表者名
      竹内 智一,村上 存
    • 学会等名
      日本デザイン学会 第69回研究発表大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 機能・ユーザ体験データベースに基づくデザイン発想創出に関する研究(新型コロナウィルスの問題解決への適用の試み)2021

    • 著者名/発表者名
      松永 裕太,村上 存
    • 学会等名
      日本機械学会 第31回設計工学・システム部門講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 対立概念の解決によるデザイン発想創出の試み2021

    • 著者名/発表者名
      村上 存,飛島 寛人
    • 学会等名
      Designシンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] グループ発散思考の系統的誘導によるデザイン発想創出の試み2021

    • 著者名/発表者名
      増渕 健太,村上 存
    • 学会等名
      日本デザイン学会 第68回研究発表大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Design Ideation Using Delta Design Map of Structures, Functions and User Experiences2021

    • 著者名/発表者名
      Tamotsu MURAKAMI
    • 学会等名
      14th Virtual Congress WCCM & ECCOMAS 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 構造・機能・ユーザ体験のデザイン差分マップを用いた製品×サービスの発想創出(ポストコロナ社会の実現に向けた応用の可能性)2020

    • 著者名/発表者名
      村上 存
    • 学会等名
      日本機械学会2020年度年次大会講演論文集(先端技術フォーラム)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 機能・ユーザ体験データベースによる発想インフォマティクスの試み(ポストコロナ社会の実現に向けた応用の可能性)2020

    • 著者名/発表者名
      村上 存
    • 学会等名
      日本設計工学会2020年度秋季研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 説明可能な機械学習を用いた設計に利用可能な情報抽出の試み2020

    • 著者名/発表者名
      崔 木凡圭,村上 存
    • 学会等名
      日本機械学会第30回設計工学・システム部門講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] デザイン差分マップを用いた製品×サービスの新規デザイン発想創出2020

    • 著者名/発表者名
      谷坂 佳祐,吉見 勇人,村上 存
    • 学会等名
      日本機械学会第30回設計工学・システム部門講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 機能・ユーザ体験の文表現を用いたデザイン発想支援の試み2020

    • 著者名/発表者名
      久禮 達也,村上 存
    • 学会等名
      日本機械学会第30回設計工学・システム部門講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 人の発想の独自性を生かした概念辞書による発散思考誘導の方法論2020

    • 著者名/発表者名
      那須 亮太,村上 存
    • 学会等名
      日本機械学会第30回設計工学・システム部門講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 構造・機能・ユーザ体験の言語表現モデルを用いたデザインの発想創出2019

    • 著者名/発表者名
      村上存
    • 学会等名
      日本学術会議 第9回計算力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 構造,機能,ユーザ体験のデザイン差分マップによるデザイン発想創出2019

    • 著者名/発表者名
      吉見勇人, 村上存
    • 学会等名
      Designシンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 人間とコンピュータの連携によるデザイン発想創出のための既存革新デザインの回顧的発想解析の試み2019

    • 著者名/発表者名
      松元佑樹, 村上存
    • 学会等名
      Designシンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 構造,機能,ユーザ体験のデザイン差分マップによるデザイン発想創出(デザイン分野をまたいだ応用発想の創出)2019

    • 著者名/発表者名
      吉見勇人, 村上存
    • 学会等名
      日本機械学会第29回設計工学・システム部門講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 人間とコンピュータの連携によるデザイン発想創出のための既存革新デザインの回顧的発想解析の試み2019

    • 著者名/発表者名
      松元佑樹, 村上存
    • 学会等名
      日本機械学会第29回設計工学・システム部門講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 構造・機能・ユーザ体験のモデルに基づく設計2019

    • 著者名/発表者名
      村上存
    • 学会等名
      日本機械学会2019年度年次大会(先端技術フォーラム)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Knowledge Management for Problem Solving Using Semistructured Contradiction Matrix Based on Physical Quantity Description2019

    • 著者名/発表者名
      MURAKAMI Tamotsu
    • 学会等名
      22nd International Conference on Engineering Design (ICED 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] デザイン差分マップによる発想支援のための機能・構造・ユーザ体験の類似度評価2019

    • 著者名/発表者名
      新田涼介, 村上存
    • 学会等名
      日本設計工学会2019年度春季大会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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