長坂 一郎 | ![]() |
ナガサカ イチロウ | |
大学院人文学研究科 社会動態専攻 | |
教授 | |
文学部長;大学院人文学研究科長 | |
デザイン関係 |
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10TH CIRP CONFERENCE ON INTELLIGENT COMPUTATION IN MANUFACTURING ENGINEERING - CIRP ICME '16. With the aim of providing a scientific methodology for studies of services, the value-creation model, which classifies service models in three classes on the basis of the relationships among service providers, was proposed in the 2000s. However, the model lacks formal criteria for classifying service models in scientific way. Therefore, in this study, we first consider the activity of service design as an activity of designing "service mechanism" in reference to mechanism design, which is an area in economics and game theory. Then, we develop formal criteria for the classification of the service mechanism based on the value-creation model.
2017年, Procedia CIRP, 62, 74 - 77, 英語[査読有り]
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研究論文(学術雑誌)
In this paper, we base the primary concepts appear in Alexander's four volume “The Nature of Order”, such as wholeness, center, structure-preserving transformations, mirror of the self tests, and God on A. N. Whitehead's cosmology called “philosophy of organism”. Firstly, we examine the motivation of writing these four books by analyzing the criticisms towards “Pattern Language.” After showing Alexander's the tacit and new assumption in the books, we show how Whitehead's problem of the bifurcation of nature, that causes some of the deep problems in pattern language, is solved in the Nature of Order in terms of the Whitehead's philosophy.
日本建築学会, 2013年, 日本建築学会計画系論文集, 78 (686), 925 - 933, 日本語[査読有り]
研究論文(学術雑誌)
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研究論文(国際会議プロシーディングス)
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研究論文(学術雑誌)
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研究論文(国際会議プロシーディングス)
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研究論文(学術雑誌)
In the studies of deductive reasoning, the experiments have always been conducted with tasks with just one logically correct answer. In this paper, three experiments examined how the reasoning process with underspecified tasks can be explained. Underspecified tasks are tasks with an arbitrary correct answer or with no correct answer at all. Experiment 1a and 1b showed that participants tend to choose the option that is more difficult to draw a conclusion than the other. Furthermore, the factors leading to such selection bias included the differences in the number of logical symbols contained in the reasoning process between options and the reductio ad absurdum process. Protocol analysis in Experiment 2 revealed that reductio ad absurdum has more impact on selection bias.
日本認知科学会, 2008年03月, 認知科学, 15・1・161-173 (1), 161 - 173, 日本語[査読有り]
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研究論文(国際会議プロシーディングス)
The aim of design theory is to investigate the domain-independent natures of artifacts and design activities. The notion of function is important in design theory since design specifications are described in terms of functions, but it is not easy to define functions because the notion is closely related to our subjective intentions. In this report, we shall analyze the paradox of General Design Theory in in order to show the importance of the concept of function in a design theory, and we show that the concept has a correspondence with the notion of meanings of natural language expressions. Then, we give a formulation of the notion of function by using Situation Semantics which corresponds to Simion's definition of an artifact as an interface between its inner and outer environments. These arguments show the relationships between design theory and natural language semantics.
公益社団法人精密工学会, 2006年01月, 精密工学会誌, 72(1),142-146 (1), 142 - 146, 日本語[査読有り]
Entity concepts and related definitions and axioms in General Design Theory are analyzed, and the paradoxical phenomena about General Design Theory is explained. Then, by investigating entity concepts in Abstract Design Theory, a mathematical theory of design based on the philosophy of General Design Theory and a mathematical theory of information flow, it is shown that entity concepts in these design theories correspond to noun phrases in Montague Semantics, a formal semantics of natural language. This is an application of linguistics to design theory, and a new phase of correlation of design theory and theoretical computer science through Montague Semantics can be expected from these investigations.
公益社団法人 精密工学会, 2004年, 精密工学会誌, 70(3),354-358 (3), 354 - 358, 英語[査読有り]
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研究論文(国際会議プロシーディングス)
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We always interact with our environment in our life. When we use artifacts, we interact with the environment through them, or rather, we interact with the artifacts as our environment. When we design and manufacture artifacts, it is important to consider the interaction. In this paper, we propose a mathematical model of interactions by focusing on the role or the function of interfaces. Our modeling consists of three steps. Firstly, we propose a new view about the role of an interface in a interaction. Then, we formulate the function of an interface by using the idea of Situation Semantics, a formal semantics of natural languages by Barwise and Perry. At last, we give a mathematical model of interactions based on Channel Theory, a mathematical theory of information flow by Barwise and Seligman. An example of a case of an interaction between a human and an environment through an artificial neural network will be presented.
IEEE, 2003年, SICE 2003 ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-3, 2085-2090, 1614 - 1619, 英語[査読有り]
研究論文(国際会議プロシーディングス)
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In this paper, the design of spatial shapes of function carriers and the spatial layout is called a spatial design. In it such design processes as constraint satisfaction are considered. In general, since the constraint satisfaction problem in spatial design can often be very difficult to solve because of a lack of constraints and countless combinations of the layout, a variety of solutions which satisfy constraints should be allowed. Therefore, in order to allow such variety, the notion of developmental processes in biology was applied and adaptive-growth-type 3D geometric representation based on evolutionary algorithms was proposed. Here, the adaptive-growth type means the shape expressed in the process, which develops through interaction with an outside environment, like shape generation of a living organism in the natural world. Finally, the representation was verified by applying it to the component layout problem in the early stage of satellite design.
公益社団法人 精密工学会, 1999年04月, 精密工学会誌, Vol.65, No.4, pp.525-531 (4), 525 - 531, 日本語[査読有り]
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研究論文(学術雑誌)
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研究論文(国際会議プロシーディングス)
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研究論文(国際会議プロシーディングス)
Designing shapes of products is one of the most primary activity in design process. In this paper, a new methodology of representing free form shape features with the aim of making the system capable of holding and manipulating their features after synthesizing them to support designer in their early design stage is proposed. The key idea in this study is Shape Feature Generating Rules and specifying the rules which generate feature shapes. Developmental biology is applied to devise a computational model of the representation called Cell Model using Pitt approach of classifier system. Finally, a computer program is developed to evaluate the methodology by combining two existing shapes to examine if the features of shape are preserved in combined shapes. In addition further examination is conducted to specify which rules are actually hold the feature of shape. It is demonstrated that the methodology can show variety of combined shapes with original, often exaggerated, features and the rules are specified which hold the part of feature of shapes.
精密工学会, 1997年02月, 精密工学会誌, Vol.63, No.2, pp.193-197 (2), 193 - 197, 日本語[査読有り]
本研究では、製品の意匠的形状のデザインにおいて、メンバーが地理的に分散し、時間をずらしてコミュニケーションするという形態のコラボレーションに注目し、これを計算機システムを用いて支援するための方法を提案する。コラボレーティブデザインではデザイナーが互いにデザインの意図や根拠を理解し合うことが重要である。そのためにはデザイン結果としての形状データだけでなく、言語による意図や根拠の伝達が望まれる。しかし形状デザインにおける意図や根拠は言語的に表しにくいため、伝達が困難になっている。そこで本研究では、言語に拠らずに意図や根拠を明示化し、その伝達・理解を助けるため、(1)システムが形状バリエーションを生成し、デザイナーに選択・編集させる、(2)そのデザインのプロセスを他のデザイナーに対して視覚的に提示する、という方法を提案する。そしてこれらの方法に基いた試作システムを用いてデザインを試みた結果、提案した方法が有効である可能性が示された。
一般社団法人 日本デザイン学会, 1997年, デザイン学研究, 43 (6), 1 - 10, 日本語[査読有り]
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口頭発表(一般)
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口頭発表(招待・特別)
口頭発表(一般)
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口頭発表(招待・特別)
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シンポジウム・ワークショップパネル(指名)
口頭発表(一般)
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口頭発表(招待・特別)
口頭発表(一般)
口頭発表(一般)
ポスター発表
口頭発表(一般)
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口頭発表(一般)
本年度は、「課題 1: デザイン対象物を用いたフローズン・エフェクトの再現実験」をファッション・デザインを題材として行った。具体的には、Covid-19 の影響から実験は Web 上で行い、Web 上での購買状況により近い形で行うこととなった。その結果、ファッションデザインでも Frozen Effect が再現することがわかり、また、服の種類や使用方法によって、その評価が有意に異なることが明らかになっている。15 名に対して、4 カテゴリー(スカート、 シャツ、パンツ、ジャケット)の服をぞれぞれ 8 着ずつ、計 32 着の衣服を用意し、それぞれの 動画(1秒間、1280 × 720 ピクセル、30fps)と、その動画を構成している静止画 30 枚をランダ ムに被験者に提示した。提示される画像は、動画 32、静止画 960 枚の計 992 であり、動画と画 像がランダムな順序で提示された。この刺激を Web 上で被験者に提示し、「全く魅力的でない」 から「とても魅力的である」までの7件法で評価してもらった。この実験の結果、動画と静止画の間には明らかな差がすでに見られており、フローズン・エフェクトがファッション・デザインの領域においても再現されることが確認された。次に、「課題 2: 「動き」の種類によるデザイン評価の変動の測定」であるが、初めにファッション・デザインを題材とし、「動き」を 3 種類用意して実験をする準備を進めている。本実験も今のところ Web 上で行われる可能性が高いが、感染対策を十分に行った上で、対面による実施することも視野に入れている。
研究代表者および研究分担者それぞれによる創造性の論理的・ 技術的探求に基づき、建築情報学会にてラウンドテーブルを企画し、これまでの研究成果について議論した。 まず、建築情報学に関わる研究の流れを概観し、デザインのためのメディアとしての情報技術の展開を総括した。これを「人間の拡張がメディアの本質である」との知見から見た時、情報技術は、記憶力・思考力を拡張するメディアとして進化してきたものの、創造力を拡張するメディアには至っていないことを指摘するとともに、創造性を育むためのデザイン思考はプロセス論に留まっていて、いかにして社会が求めるイノベーションを生み出すかが問われていることを確認した。そこで、渡辺は“探索”という視点から、デザインにおける網羅的な可能性を検討するための探索技術について、ル・コルビュジエのモデュロール羽目板パズルを全探索した事例を示すとともに、無限の可能性のさらに外側にある創造的な飛躍の事例を紹介した。大崎は“評価”という視点から、単純作業の効率化や発想の支援を行う上で数理的手法の利用が不可欠なことを解説する一方で、安易にツールを使う危険性を指摘するとともに、機械学習や強化学習による構造最適化について骨組みのブレース配置を事例に紹介した。藤井は“表現”という視点から、論理的飛躍を形式表現するという矛盾を認識した上で、我々が記号として扱える部分は自覚的に経験している一部分であり、規定された手続きからでも価値のあるものが生まれる可能性に言及するとともに、デザインスペースから別のデザインスペースへの飛躍が鍵となることを指摘した。長坂は“記述”という視点から、デザイン思考の中心にあるユーザーの使用に言及し、人工物の使用の定式化として証明的意味論の立場から表出条件と調和条件について解説するとともに、使用の観察としてフローズンエフェクトに関する心理学の実験を紹介した。
(1)「現在提案されている多くの工学的設計論をサーベイ」することについて は、吉川の一般設計学とクリストファー・アレグザンダーの『形の合成に関す るノート』に加えて、ポール & バイツの『工学設計: 体系的アプローチ』 や、最近提唱されている「デザイン思考」、そして、経済学で提案されている メカニズムデザインやサービス・デザインなど、多くの設計論についてのサー ベイを行った。(2)「ファッションデザインの設計実験による検証」については、ファッションデザインにおけるフローズンエフェクトの再現、さらには、基本的な使用についての評価は終了している。具体的には、Covid-19 の影響から実験は Web 上で行い、Web 上での購買状況により近い形で行うこととなった。その結果、ファッションデザインでも Frozen Effect が再現することがわかり、また、服の種類や使用方法によって、その評価が有意に異なることが明らかになっている。(3)「工学分野(建築)への応用による感性と使用に基づく設計論の一般性の検証」については、デザイン行為の逸脱について、論理的基盤に立ち戻り検討を行なった。その結果、逸脱とはまず表出要件を満たさないか、あるいは調和条件を満たさない使用のことだということが示唆されたが、ファッションデザインにおける Frozen Effect 実験の結果により、こうした逸脱した使用については、一般にユーザーは低く評価するということがわかった。そして、本年度はこの(2)の結果と(3)の考察を結びつけ、「感性と使用に基づく設計論の構築」を行った。具体的には、このファッションにおける「着る」という使用の場面を「住む」という使用の場面に応用し、その具体的な使用の場面において、感性と使用がどう結びつくのかを検討し、その成果のもとに感性と使用に基づく設計論の構築を行っている。
競争的資金
「デザインとはいかなる行為か?」という問いに対し,デザイン行為の本質的構造を表現するモデルを構築すべく,デザインの思考過程における記号操作の意味的構造と実践的役割の関係を,設計案の構成を支援する計算システムの生成,計算システムとデザイナーとのインタラクションの分析,デザインの思考過程における記号操作を連係するモデルの構想を繰り返すことによって明らかにし,デザイン知の一翼を担う言語的知性と論理的知性を磨く方法論の基盤を構築した. 上記成果を展開するシンポジウムや国際セミナーを企画・運営するとともに,国内外の研究者・実務者たちとの議論を通し,研究の意義と方向性の確認を行った.
生活環境内に存在する様々な不適合・矛盾 (コンフリクト) を解消するデザイン・フレームワーク、行為シーケンスのパタン・ランゲージの構築にむけて、実験室の統制下の環境と、実際に使用されている現実的な環境との両方、複数のカメラを長時間稼働させて、ユーザの行動を撮影し、それらをシンクロさせて統合した動画を作成し、またその動画からスライス画像を作成して、画像内から行動パタンを抽出するシステムを開発した。さらに、行為シーケンスの特徴を視覚的に分析するための表現として、人の行動傾向をベクトル場として表現する方法、およびランドスケープ・ダイアグラムとして表現する方法を提案した。これらの成果に基づいて、生活環境のコンフリクト解消のためのパタン、特に、コンフリクト解消のための設計アイデアを表現する手法について、因果ループ図を用いて最適行為シーケンスと実際のシーケンスの差異を表現することを検討し、ライフサイクル設計問題を例として、因果ループ図を用いたパタンのデータベース化と、これを用いた設計支援手法の開発を行った。
競争的資金
我が国の哲学会においてはいぜん十分には認知されていない「メレオロジーとオントロジー」の主題群に関して、古代から現代を貫く概念と問題の連関・発展についての見通しを得た。また、「部分と全体」の問題と関わりの深い哲学者たちに焦点を定めた、これまで未開拓であった哲学史的分析とそれを基盤にした諸問題に関する現代的探究により、特に生命や心の存在論的探求への「部分と全体」の観点からのアプローチの有効性と可能性とが示された。
競争的資金
ブルバキの数学的構造主義とヒルベルトの形式主義からの影響を軸としてパタン・ランゲージに至るアレグザンダーの初期理論の全体像を明らかにした.具体的には『システムを生成するシステム』(1967)に挙げられている「システム」に関する二つの概念,「全体としてのシステム」と「生成システム」が,それぞれブルバキの数学的構造主義における「構造」とヒルベルトの形式主義における「形式システム」に対応し,特に後者に関しては,「生成プロセス」が形式システムにおける証明プロセスをモデルにして構築されていることを示した.さらに,アレグザンダーの初期理論の全体構成は,統語論と意味論の分離をその特徴として持つヒルベルトの形式主義の中に位置づけることが可能であり,「構造」はその枠組みの中で意味論を与える役割を担っていることを明らかにした.
競争的資金
本年度は,上の成果をもとに,<人間-環境>間のインタフェースとしての学習システムの設計方法論を構築した.具体的には,人と環境間のインタラクションを通してインタフェースの情報構造が変化する過程をクラシファイアシステムをもとに数学的に記述した.これによって,昨年度までに構築した<人間-学習システム>間および<学習システム-環境>間の数理的モデルと併せて,人と環境を含めた総合的な学習システムの設計方法論が数理的に実現された. そして,これをもとに具体的な学習システムを設計し,有効性を検証した.従来の学習システムの一般的構成を議論する場合,環境とのインタフェースは問題依存のものとしてブラックボックス的な扱いであり,具体的な構造は示されないことが多かった.CFSにおいてもinput, output interfaceの構造は明確に定義されていない.そこで,CFS内部の知識構造を一旦固定し,柔軟なインタフェース構造によって学習過程を実現する学習システムの設計方法論を構築した.そして,これに基づいてCFSの再設計を行った.具体的には、もっとも一般的な構成のCFSをベースに、CFSが持つクラシファイアと呼ばれるプロダクション・ルールの集合をインタフェースによって選択的に学習システムの環境に対応させる方法を考案した。これを実装するためには,ルール群のどの部分を環境に参照させ、また、逆に環境のどの部分をルールに適用させるかをインタフェースの機能として記述し,それに基づいて実装する必要があるが,そのパラメータのチューニングの根拠を見い出せずにいるのが現状である.この辺りは従来までシステム設計者のトライ・アンド・エラーに因っていたが,今後の形式的モデルに反映するため,これらの作業の根拠も何らかの数理的な知見が必要である.今後学習システムの典型的なベンチマークテストを用い,ルールの選択的適用の基準を明確化していくことで,最終的に人間・環境間のインタフェースとしての学習システム設計の数理モデルの現実性を速やかに検証したい.
種々の人工物設計過程における人間のもつ発想と包括的能力を数理化・計算機化することを目的とし,(1)人間-コンピュータ間の情報の流れを記述し得る「インタラクティブ情報場」の数理構造の解明と,これに密接する抽象的設計論の確立,(2)学習を通じての創発的設計論(環境が未知の場合の問題への強化学習の適用),(3)インタラクションを通じての創発的設計論(仕様があいまいな場合の問題へのインタラクティブ進化的計算の適用)をテーマとして研究を進めてきた. まず(1)に関しては,経験によるエージェントの内部システムの変容として学習を捉え,クラシファイア・システムを例として,環境と学習エージェント間の情報の流れという観点から状況理論とチャンネル理論に基づく数学的なモデル化を試みた,抽象的設計論については,設計において重要な役割を持つ発見的推論に関連して,帰納的推論,発見的推論,設計といった三種類の推論の関係を明らかにする非演繹的推論の数学的形式化を与えた. (2)については,学習によって未知環境を内部モデルとして獲得し解を探索する枠組みとして,強化学習あるいは遺伝的機械学習をベースにした方法を提案・再構築するとともに,リアルタイム・スケジューリングの問題,歩行ロボットのパターン生成問題,ロボット・ナビゲーション問題などへの適用実験を通してその検証を進めた. さらに,(3)に関して,特に,人間の曖昧な判断を利用できるような進化的計算手法に関する研究を行った.解候補から遺伝子への写像を自動的に求める共進化型の進化的計算手法および性淘汰の概念を遺伝的アルゴリズムに導入した計算モデルを提案し,その従来手法に対する優位性を計算機実験によって示した.
・情報の流れの概念をBarwise-Seligmanのチャンネル理論とは異なる条件射の概念を使用して直接的に定義し、それがBarwise-Seligmanのチャンネル理論のそれと同値であることを示した(完全性、健全性の証明) ・上記の結果により、情報の場における欲求あるいは要求の理論による分類と実体の挙動による分類への定立された情報の流れを理想的な生産と見て、その流れを覆うチャンネルを設計とみなすことにより、実体概念、実体のイメージ、実体の機能、実体の属性などを定義することができ、それらの間の関係を捉える図式を得た。 ・通常の分類では、我々の知識の分類の不完全さを捉えることができないので、理想的な設計論ではなく経験に根ざした設計論を記述することが出来ない。そのために、不確定分類の概念を導入して、それに基礎をおく抽象設計論を展開して、上記と同様の結果を得た。 ・不確定の概念をより根本的に考察するために、"不確定に属する"という概念を持つ集合論ZF^±を形式化し、そのZFからの無矛盾性を得た。 ・抽象設計論の枠組みに教育を当て嵌めることにより、ブルームによるタキソノミーによる教育を数理的に表現した。 ・多様分類の概念を設計論における"共創"の概念を数理的に厳密に展開するために導入し、それに関する情報の流れの理論を展開している。