視覚的感性の数理モデルの導出とデザイン生成アルゴリズムの開発

2021 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K11771
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 松浦 真也 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (70334258)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2025-03-31
• キーワード: 数理曲線 / 視覚的感性 / デザイン生成

研究実績の概要

本研究では、プロダクトデザインに関し、「デザイン×数理・ＤＳ・ＡＩ」という立場で研究開発を進めている。具体的には、北欧デザインで用いられているラメ曲線や、それを拡張したギーリス曲線などの数理曲線を用い、次のA、Bについて調べている。
A. 多くの人から高く評価されているデザインは、感性工学の諸手法を用い、数理曲線の幾何学的特性量の言葉で整理すると、どう表現できるのか？特に、数理曲線のパラメータ分布を用いて、視覚的感性が数理モデルとしてどう記述できるのか？
B. 視覚的感性について、個人の嗜好性が数理曲線のパラメータ分布を始め、幾何学的特性量にどう反映されるのか？そして、その結果、上記の視覚的感性の数理モデルに、どのような形でどの程度、嗜好性に応じた個人差が生じるのか？
研究初年度となる令和３年度には、主として上記のAの部分に取り組んだ。具体的には、人間の感性に対する大規模なアンケート調査を実施するための準備として、調査に用いるギーリス曲線のパラメータの組み合わせを選定するとともに、選定された曲線の幾何学的特性量を理論的に計算した。特に、正多角形と円とが組み合わさった形や、星形など、単純で人間にとって馴染みの深いデザインについて、重点的にアンケート調査を実施するために、そうした曲線をギーリス曲線で表現するためのパラメータ（の満たす関係式）を特定し、パラメータ値の変化と、幾何学的特性量の値との関係を解明した。これにより、視覚的感性の調査において、ＭＥ法、正規化順位法、ＳＤ法、評価グリッド等を用いた定量的な分析が、より効率よく実施可能となった。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

理論的な考察や、計算機を用いた計算・分析については、ほぼ当初の計画通り、研究が進んだ。しかし、次年度以降の大規模なアンケート調査に向けて、国内外の幅広い人たちを対象に、予備的な調査を実施しようと計画していた部分については、新型コロナウイルス感染症の影響で、特に対面形式での広範な協力が得られにくかったため、次年度以降、改めて予備的な調査を実施するなど、準備を進めることとした。

今後の研究の推進方策

令和４年度には、人間の感性に対するアンケート調査を本格的に実施する。その際の工夫として、グローバルに通用するデザインの生成を目的とするため、調査のサンプルが日本人に偏らないよう国内だけでなく、デザインに敏感な北欧地域でも調査する。北欧地域での調査は、ウプサラ大学数学科（スウェーデン）など、愛媛大学理学部が部局間の学術交流協定を締結している機関の協力のもとに実施する。幸い、新型コロナウイルス感染症の影響も、徐々に小さくなりつつあり、人の往来を伴う国際的な学術交流も戻りつつあるため、国際的な調査も、令和４年度には効率よく実施可能になることが期待できる。
また、机上（紙の上）でのデザインに対する感性と、実物（立体物）に対する感性との間にズレが生じる可能性がある。より精密に調査・分析するため、立体物を用いた精密調査を、令和５年度以降に実施する。それに備え、令和４年度には、立体物の作成に向けた設計、試作を進める。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルス感染症の影響で、出張、対面での調査、学生補助員の雇用等を差し控えたため、旅費や人件費等の支出が無かった。令和４年度には、新型コロナウイルス感染症を巡る社会的活動も、コロナ以前に戻りつつあるため、令和３年度から先送りになった部分も含めて、助成金を執行し、研究を遂行予定である。