JP6899681B2 - 設計支援システム及び設計支援プログラム - Google Patents

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Description

本発明は、設計支援システム及び設計支援プログラムに関する。
住宅そのものだけではなく、住宅の街並み等の住環境も不動産価値に影響を及ぼす。例えば、特許文献1には、住宅の街並みの移り変わりを予測する発明が開示されている。
特開2015−7960号公報
一方で、街並みから「緑が多い」、「明るい」、「高級感がある」、「開放感がある」等の特定のイメージが想起されることがあるが、こうした特定のイメージを想起させるためにどのように設計すればよいかは、設計者の勘やノウハウに依存していた。
そのため、設計の経験や能力が不足している者にとって、所望の印象を具現化するための住環境を設計することは簡単ではなかった。
これに対し、所望の印象を具現化するための住環境の設計値の目安を与えることができれば、設計の経験や能力が不足している者に対しても、街並みの設計の一助となることが期待される。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、所望の印象を具現化するための住環境の設計値の目安を知ることができる設計支援システム及び設計支援プログラムを提供することにある。
上記の課題は、本発明に係る設計支援システムによれば、住環境の複数の設計要素のそれぞれの値に基づいて、前記住環境についての複数の印象評価項目のそれぞれの数値を算出するための複数の関数の情報を記憶する関数情報記憶部と、前記複数の関数をそれぞれの重みに基づいて合成した目的関数を生成する目的関数生成部と、前記設計要素の取り得る値を定めた制約条件を設定する制約条件設定部と、前記目的関数を前記制約条件の下で最適化する前記設計要素の最適値を演算する最適値演算部と、前記設計要素の最適値に基づく前記住環境の設計情報を出力する出力部と、を備えることにより解決される。
また、上記の課題は、本発明に係る設計支援プログラムによれば、住環境の複数の設計要素のそれぞれの値に基づいて、前記住環境についての複数の印象評価項目のそれぞれの数値を算出するための複数の関数の情報を記憶する関数情報記憶部と、前記複数の関数をそれぞれの重みに基づいて合成した目的関数を生成する目的関数生成部と、前記設計要素の取り得る値を定めた制約条件を設定する制約条件設定部と、前記目的関数を前記制約条件の下で最適化する前記設計要素の最適値を演算する最適値演算部と、前記設計要素の最適値に基づく前記住環境の設計情報を出力する出力部としてコンピュータを機能させることにより解決される。
上記の設計支援システム及び設計支援プログラムによれば、所望の印象を具現化するための住環境の設計値の目安を知ることができる。これにより、所望の印象を有する住環境の設計を支援することができる。
また、設計要素の取り得る値には制約を設けることにより、現実的な設計値を得ることができる。
また、上記の設計支援システムにおいて、前記複数の印象評価項目のそれぞれの優先度に基づいて、前記複数の関数のそれぞれの前記重みを設定する重み設定部をさらに備えると好適である。
こうすることで、印象の優先度を反映させた設計値を得ることができる。これにより、設計者の意向をより反映させた設計値を得ることができる。
また、上記の設計支援システムにおいて、複数の住環境サンプルごとに、前記設計要素のそれぞれの値と、前記複数の印象評価項目のそれぞれの数値を記憶するサンプル情報記憶部と、前記設計要素を説明変数とし、前記複数の印象評価項目のそれぞれの数値を目的変数とした重回帰分析により、前記複数の関数を生成する関数生成部と、をさらに備えると好適である。
こうすることで、住環境の複数の設計要素のそれぞれの値から、印象評価項目の数値を求める関数の精度を向上できる。
また、上記の設計支援システムにおいて、前記複数の住環境サンプルの中から、前記設計要素の最適値に基づいて相関性が高い住環境サンプルを選択する選択部をさらに備え、前記設計情報は、前記選択部により選択された住環境サンプルの情報を含むと好適である。
こうすることで、演算の結果得られた設計値が表す住環境の印象を、相関性が高い住環境サンプルとの比較により確認することができる。
また、上記の設計支援システムにおいて、前記設計要素ごとに説明画像を記憶する説明画像記憶部をさらに備え、前記設計情報は、前記設計要素の説明画像と、前記設計要素の最適値の情報を合わせて表示する情報であると好適である。
こうすることで、演算の結果得られた設計値が表す内容を把握しやすくなる。
本発明に係る設計支援システム及び設計支援プログラムによれば、所望の印象を具現化するための住環境の設計値の目安を知ることができる。
本実施形態に係る設計支援装置のハードウェア構成図である。 街並み設計要素の一覧を示す図である。 設計要素情報入力画面の一例を示す図である。 印象評価画面の一例を示す図である。 街並みイメージ選択画面の一例を示す図である。 イメージ優先度設定画面の一例を示す図である。 制約条件入力画面の一例を示す図である。 結果出力画面の一例を示す図である。 設計支援装置の機能ブロック図である。 回答情報テーブルの一例を示す図である。 集計情報テーブルの一例を示す図である。 設計要素テーブルの一例を示す図である。 印象評価項目の評価関数を生成する処理のフロー図である。 所望の印象を具現化するための街並みの設計要素の値を出力する処理のフロー図である。
以下、図1乃至図14に基づき、本発明の一実施形態(以下、本実施形態)に係る設計支援装置1(設計支援システムの一例)ついて説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
[設計支援装置1のハードウェア構成]
図1には、設計支援装置1のハードウェア構成を示した。図1に示されるように、設計支援装置1は、ハードウェアとして、CPU10、記憶装置11、入力コントローラ12及び表示コントローラ13を備えるコンピュータである。
CPU10は、プログラムに記述された命令セットを実行するためのハードウェア(プロセッサ)である。そして、CPU10は、記憶装置11に記憶されるプログラムやデータに基づいて各種の演算処理を実行するとともに、設計支援装置1の各部を制御する。
記憶装置11は、例えばメモリ、磁気ディスク装置を含み構成され、各種のプログラムやデータを記憶するほか、CPU10のワークメモリとしても機能する。なお、記憶装置11には、フラッシュメモリ、光学ディスク等の情報記憶媒体が含まれていてもよい。
入力コントローラ12は、例えばタッチパネル、キーボード、マウス等の入力装置20と接続し、入力装置20からの入力を受け付ける。
表示コントローラ13は、例えば液晶ディスプレイ装置、有機ELディスプレイ装置等の表示装置21と接続し、表示装置21にグラフィックデータを出力する。表示装置21は、表示コントローラ13から入力されたグラフィックデータに基づく画面を表示する。
[設計支援装置1の概要]
ここで、図2乃至図8を参照しながら、本実施形態に係る設計支援装置1の処理の概要について説明する。
設計支援装置1は、住宅の街並み(住環境の一例)の設計を支援するコンピュータである。具体的には、設計支援装置1は、設計者が選択したイメージを具現化した街並みの設計要素の値を出力する。
なお、上記の住環境とは、住宅及び住宅周囲の構造物を含むものである。
図2には、本実施形態で用いる街並み設計要素の一例を示した。図2に示されるように、街並み設計要素は、街並みを構成する道路、宅地、電柱、建物、外構の各要素についての設計変数に相当する。
設計支援装置1では、実際の街並みの例である街並みサンプル(住環境サンプルの一例)を用いた事前処理を実行する。ここで、図3及び図4を参照しながら、上記の事前処理の概要について以下に説明する。
まず、設計支援装置1は、図3に示される設計要素情報入力画面60を、表示装置21に表示させる。
そして、設計支援装置1は、設計要素情報入力画面60を介して入力される情報に基づいて、街並みサンプルの設計要素の値を登録する。
具体的には、図3に示されるように、設計要素情報入力画面60には、街並み画像62、設計項目情報入力欄64、登録ボタン66の表示が含まれる。
ここで、街並み画像62は、入力対象とする街並みの写真データである。
設計項目情報入力欄64には、設計要素のそれぞれに値を入力する入力欄であり、入力後に、登録ボタン66の押下操作が実行されると、設計項目情報入力欄64に入力された情報が記憶装置11に記憶される。
なお、設計支援装置1は、複数の街並みサンプルのそれぞれについて上記の処理を実行する。
次に、設計支援装置1は、図4に示される印象評価画面68を、表示装置21に表示させる。
そして、設計支援装置1は、印象評価画面68を介して入力される情報に基づいて、評価者が街並みサンプルから受ける印象を登録する。
具体的には、図4に示されるように、印象評価画面68には、街並み画像62、印象評価情報入力欄70及び登録ボタン72の表示が含まれる。
ここで、印象評価情報入力欄70は、街並み画像62に写し出された街並みから受ける印象に基づいて、複数の印象評価項目のそれぞれの値を入力する入力欄である。なお、本実施形態では、印象評価項目には、「緑の多さ」、「賑やかさ」、「洗練度」等を例示しているが、印象評価項目はこれらに限定されるものではない。
なお、図4に示した例においては、それぞれの印象評価項目には5段階の評価が可能であり、印象評価情報入力欄70には、5段階のいずれかの値を設定するためのラジオボタンが設けられる。
そして、印象評価情報入力欄70の各印象評価項目について5段階の評価のいずれかを入力後に、登録ボタン72の押下操作が実行されると、印象評価情報入力欄70に入力された情報が記憶装置11に記憶される。
なお、評価者は複数人いることとし、各評価者は、複数の街並みサンプルのそれぞれについて上記の評価を行うこととする。
次に、設計支援装置1は、上記の印象評価の結果に基づいて、街並みサンプルについての印象評価項目の値を目的変数、設計要素を説明変数とした重回帰分析により、それぞれの印象評価項目の評価関数を生成する。なお、印象評価項目の評価関数とは、設計要素の値から、印象評価項目の値を算出するための関数である。
次に図5乃至図8を参照しながら、設計者が選択したイメージを具現化するための街並みの設計値を出力する処理の概要について説明する。
まず、設計支援装置1は、図5に示される街並みイメージ選択画面74を、表示装置21に表示させる。
そして、設計支援装置1は、街並みイメージ選択画面74を介して入力される情報に基づいて、設計者が所望する街並みイメージの選択を受け付ける。
具体的には、街並みイメージ選択画面74には、イメージ選択欄76、決定ボタン80の表示が含まれる。
ここで、イメージ選択欄76は、印象評価項目と、印象評価項目の望ましい状態を選択するための入力欄である。例えば、「緑の多さ」という印象評価項目について、「緑の多い」に対応するチェックボックス78を選択した場合には、その感覚対である「緑の少ない」のチェックボックス78は選択不能となる。
また、イメージ選択欄76のチェックボックス78にチェックが入れられた後に、決定ボタン80の押下操作が実行されると、チェックボックス78にチェックが入れられた印象評価項目とその望ましい状態が登録される。
次に、設計支援装置1は、図6に示されるイメージ優先度設定画面82を、表示装置21に表示させる。
そして、設計支援装置1は、図6に示されるイメージ優先度設定画面82を介して入力される情報に基づいて、設計者により選択された印象評価項目の優先度を設定する。
図6に示されるように、イメージ優先度設定画面82は、イメージ優先度選択欄84、戻るボタン86及び決定ボタン88の表示を含む。
イメージ優先度選択欄84は、図5に示される街並みイメージ選択画面74を介して選択された印象評価項目の優先度を選択する入力欄である。具体的には、街並みイメージ選択画面74を介して選択された印象評価項目を一対比較してその優先度を相対的に選択させることとしている。
なお、戻るボタン86の押下操作が行われた場合には、設計支援装置1は、前画面である街並みイメージ選択画面74を表示装置21に再び表示させる。
そして、イメージ優先度選択欄84の入力後に、決定ボタン88の押下操作が行われると、設計支援装置1は、イメージ優先度選択欄84に入力された情報を記憶装置11に記憶する。
具体的には、設計支援装置1は、上記入力された優先度に基づいて設定される各印象評価項目の重みを記憶装置11に記憶する。なお、本実施形態では、街並みイメージ選択画面74を介して選択されなかった印象評価項目の重みは0とする。
次に、設計支援装置1は、図7に示される制約条件入力画面90を、表示装置21に表示させる。
そして、設計支援装置1は、制約条件入力画面90を介して入力される情報に基づいて、設計要素の取り得る値の制約条件を設定する。
具体的には、図7に示されるように、制約条件入力画面90は、制約条件入力欄92、戻るボタン94、結果出力ボタン96の表示を含む。
ここで、制約条件入力欄92は、街並みの設計要素のそれぞれについて固定値、上限値、下限値の少なくともいずれかが設定可能となっている。例えば、ある設計要素に固定値を設定した場合には、その設計要素の取り得る値は、設定した固定値に限定されることとなる。また、ある設計要素に上限値又は/及び下限値による数値範囲を設定した場合には、その設計要素の取り得る値は、設定した数値範囲に限定されることとなる。
なお、戻るボタン94の押下操作が行われた場合には、設計支援装置1は、前画面であるイメージ優先度設定画面82を表示装置21に再び表示させる。
そして、制約条件入力欄92への情報入力後に、結果出力ボタン96の押下操作が行われると、設計支援装置1は、制約条件入力欄92に入力された情報を記憶装置11に記憶する。
次に、設計支援装置1は、印象評価項目の評価関数を、印象評価項目に設定された重みに基づいて合成した目的関数を生成する。
そして、設計支援装置1は、上記生成した目的関数を、設計要素の取り得る値を定めた制約条件の下で最適化(最大化又は最小化)する設計要素の値(最適値)を演算する。なお、上記の最適化演算には、線形計画法やニュートン法等の公知のアルゴリズムを用いることとしてよい。
次に、設計支援装置1は、上記演算した設計要素の最適値に基づいて、設計情報を生成する。
そして、設計支援装置1は、上記生成した設計情報に基づいて、図8に示される結果出力画面100を、表示装置21に表示させる。
図8に示されるように、結果出力画面100は、イメージ実現度表示欄102、街並みサンプル表示欄104、設計情報表示欄106、戻るボタン114、終了ボタン116の表示を含む。
イメージ実現度表示欄102には、設計者が選択した印象評価項目のそれぞれの実現度が表示される。例えば、印象評価項目のそれぞれの実現度は、上記演算した設計要素の最適値に基づいて演算される。
街並みサンプル表示欄104には、上記演算した設計要素の最適値と、複数の街並みサンプルのそれぞれの設計要素の値に基づく相関値を演算し、演算された相関値が高い順から選択した所定数(例えば3つ)の街並みサンプルを表示する。
なお、街並みサンプル表示欄104には、上記選択された街並みサンプルの名称と、街並み画像の表示が含まれる。
設計情報表示欄106には、上記演算した設計要素の最適値を含む街並みの設計情報が表示される。具体的には、設計情報表示欄106には、設計要素ごとに、要素名表示領域108、説明画像110、最適値表示領域112が表示される。
ここで、要素名表示領域108は、設計要素の名称を表示する領域である。
説明画像110は、設計要素の説明画像を表示する領域である。説明画像とは、設計要素の内容を示す画像であり、設計要素ごとに予め記憶される。
最適値表示領域112は、設計支援装置1による最適化計算の結果得られた設計要素の値を表示する領域である。
なお、戻るボタン114の押下操作が行われた場合には、設計支援装置1は、前画面である制約条件入力画面90を表示装置21に再び表示させる。こうすることで、結果出力画面100に表示される設計要素の値が許容範囲から乖離している場合には、その点を制約条件として修正の上、再度計算を実行させることができる。
そして、終了ボタン116の押下操作が行われた場合には、設計支援装置1は処理を終える。
以下においては、上記の処理を実現するために、設計支援装置1に備えられる機能について説明する。
[設計支援装置1に備えられる機能]
図9には、設計支援装置1に備えられる機能を示す機能ブロック図を示した。
図9に示されるように、設計支援装置1は機能として、サンプル情報記憶部30、関数生成部38、関数情報記憶部40、重み設定部42、目的関数生成部44、制約条件設定部46、最適値演算部48、選択部50、説明画像記憶部52、出力部54を備える。
設計支援装置1に備えられる上記の機能は、設計支援装置1のCPU10が、記憶装置11に記憶されるプログラム(設計支援プログラム)及びデータに基づいて演算するとともに、設計支援装置1の各部を制御することにより実現されるものである。なお、設計支援装置1は、上記の設計支援プログラムを、情報記憶媒体から読み込むこととしてもよいし、インターネットやイントラネット等の通信網を介して受信してもよい。
以下、設計支援装置1に備えられる各機能の詳細について説明する。
サンプル情報記憶部30は、複数の街並みサンプルごとに、街並みの設計要素のそれぞれの値と、複数の印象評価項目のそれぞれの数値を記憶する機能である。
サンプル情報記憶部30は、主に設計支援装置1の記憶装置11により実現される。
以下、サンプル情報記憶部30に記憶されるデータの一例について説明する。図9に示されるように、サンプル情報記憶部30には、回答情報テーブル32、集計情報テーブル34及び設計要素テーブル36が記憶される。
図10には、回答情報テーブル32の一例を示した。図10に示されるように、回答情報テーブル32には、街並みサンプルを識別する街並みサンプルID、印象評価項目、回答値が関連付けて記憶される。回答情報テーブル32は、街並みサンプルと回答者の組ごとに生成されることとしてよい。なお、回答情報テーブル32に記憶される情報は、例えば図4に示す印象評価画面68を介して入力される情報に基づいて設定される。
図11には、集計情報テーブル34の一例を示した。集計情報テーブル34は、回答情報テーブル32の回答結果を集計したものである。
図11に示されるように、集計情報テーブル34には、街並みサンプルのそれぞれの印象評価項目の集計値が記憶される。なお、集計値は、回答値の平均値や最頻値等の統計値としてよい。
図12には、設計要素テーブル36の一例を示した。図12に示されるように、設計要素テーブル36は、街並みサンプルID、街並みサンプルの名称、街並みサンプルの画像(写真)、設計要素、設計要素の値が関連付けて記憶される。
なお、設計要素テーブル36に記憶される設計要素の値は、例えば図3に示す設計要素情報入力画面60を介して入力される情報に基づいて設定される。
関数生成部38は、街並みの設計要素を説明変数とし、複数の印象評価項目のそれぞれの数値を目的変数とした重回帰分析により、複数の印象評価項目にそれぞれ対応した複数の評価関数を生成する機能である。
例えば、関数生成部38は、回答情報テーブル32に記憶される回答値に基づいて、上記の評価関数を生成する。
関数生成部38は、主に設計支援装置1のCPU10及び記憶装置11により以下のように実現される。
以下においては、設計要素の数をn(nは2以上の整数)とし、各設計要素の変数をx〜xとする。また、印象評価項目の数をN(Nは2以上の整数)とし、各印象評価項目をI〜I、各印象評価項目の評価関数をy〜yとする。
このとき、変数iを1〜Nの整数、変数jを1〜nの整数、aijを係数、cを定数項として、評価関数yは以下の式(1)により表される。
Figure 0006899681
なお、CPU10は、記憶装置11に記憶される回答情報テーブル32の印象評価項目Iの回答値を目的変数、設計要素の変数x〜xを説明変数とした重回帰分析により、係数ai1〜ain、定数cの値を算出する。
関数情報記憶部40は、街並みの複数の設計要素のそれぞれの値に基づいて、街並みについての複数の印象評価項目のそれぞれの数値を算出するための複数の評価関数の情報を記憶する機能である。
関数情報記憶部40は、主に記憶装置11により実現される。
具体的には、記憶装置11には、変数iを1〜Nの整数として、CPU10により算出した印象評価項目Iの評価関数yの係数ai1〜ain、定数cの値を記憶装置11に記憶する。
重み設定部42は、複数の印象評価項目のそれぞれの優先度に基づいて、複数の評価関数のそれぞれの重みを設定する機能である。
すなわち、重み設定部42は、変数iを1〜Nの整数として、印象評価項目Iの評価関数yの重みwを設定する。
重み設定部42は、主に設計支援装置1のCPU10、記憶装置11、入力コントローラ12、表示コントローラ13により実現される。
具体的には、CPU10は、表示コントローラ13を介して表示装置21に、図5に示す街並みイメージ選択画面74を表示させる。そして、CPU10は、入力コントローラ12を介して街並みイメージ選択画面74に対する入力を受け付けることで、設計者が所望する街並みのイメージを示す印象評価項目の選択を受け付ける。
さらに、CPU10は、上記選択を受け付けた印象評価項目に基づいて、図6に示すイメージ優先度設定画面82を表示装置21に表示させる。そして、CPU10は、入力コントローラ12を介してイメージ優先度設定画面82に対する入力を受け付けることで、設計者により選択された印象評価項目のそれぞれの優先度を受け付ける。
ここで、CPU10は、街並みイメージ選択画面74を介して選択されなかった印象評価項目の重みを0に設定するとともに、街並みイメージ選択画面74を介して選択された印象評価項目の重みを上記受け付けた優先度に基づいて設定する。
具体的には、上記選択された印象評価項目の優先度の比に基づいて、重みを設定することとしてよい。
そして、CPU10は、上記設定した重みを記憶装置11に記憶する。
目的関数生成部44は、複数の印象評価項目の評価関数をそれぞれの重みに基づいて合成した目的関数を生成する機能である。
目的関数生成部44は、主に設計支援装置1のCPU10及び記憶装置11により実現される。
具体的には、CPU10は、以下の式(2)により目的関数Yを生成する。
Figure 0006899681
制約条件設定部46は、街並みの設計要素の取り得る値を定めた制約条件を設定する機能である。
すなわち、制約条件設定部46は、街並みの設計要素の変数x〜xの取り得る値を定めた制約条件を設定する。
制約条件設定部46は、主に設計支援装置1のCPU10、記憶装置11、入力コントローラ12、表示コントローラ13により実現される。
具体的には、CPU10は、表示コントローラ13を介して表示装置21に、図7に示される制約条件入力画面90を表示させる。そして、CPU10は、入力コントローラ12を介して制約条件入力画面90に対する入力を受け付けることで、街並みの設計要素の取り得る値を定めた制約条件を受け付ける。
そして、CPU10は、上記受け付けた制約条件を記憶装置11に記憶する。
最適値演算部48は、目的関数生成部44で生成した目的関数を、制約条件設定部46で設定した制約条件の下で最適化する街並みの設計要素の最適値を演算する機能である。
最適値演算部48は、主に設計支援装置1のCPU10及び記憶装置11により実現される。
具体的には、CPU10は、目的関数生成部44で生成した目的関数Yを、制約条件設定部46で受け付けた制約条件の下で最大化(又は最小化)する設計要素の変数x〜xの解(最適値)を演算する。
選択部50は、複数の街並みサンプルの中から、最適値演算部48で演算された設計要素の最適値との相関性が高い街並みサンプルを選択する機能である。
選択部50は、主に設計支援装置1のCPU10及び記憶装置11により実現される。
具体的には、CPU10は、最適値演算部48で演算された設計要素の最適値と、街並みサンプルのそれぞれの相関係数を演算し、演算された相関係数のうち上位L(Lは1以上の整数で例えば3)に対応する街並みサンプルを選択する。
説明画像記憶部52は、街並みの設計要素ごとに説明画像を記憶する機能である。
説明画像記憶部52は、設計支援装置1の記憶装置11により実現される機能である。
具体的には、記憶装置11には、街並みの各設計要素に対応付けて、説明画像の画像データ(図8に示す説明画像110に相当)を記憶する。
出力部54は、最適値演算部48で演算した街並みの設計要素の最適値に基づく街並みの設計情報を出力する機能である。
ここで、上記の設計情報には、街並みの設計要素について説明画像記憶部52で記憶される説明画像と、最適値演算部48で演算された街並みの設計要素の最適値の情報が含まれることとしてよい。
また更に、上記の設計情報には、選択部50で選択された街並みサンプルの情報を含むこととしてよい。
出力部54は、主に設計支援装置1のCPU10、記憶装置11及び表示コントローラ13により実現される。
具体的には、CPU10は、最適値演算部48で演算された街並みの設計要素の変数x〜xの値に基づいて、設計者により選択された印象評価項目の評価関数のそれぞれの値を算出する。そして、CPU10は、上記算出された印象評価項目の評価関数の値に応じて印象評価項目の実現度を算出する。例えば、CPU10は、印象評価項目の評価関数の値yに基づき、印象評価項目の実現度Zを以下の式(3)により算出することとしてよい。
Z=20y(%) ・・・(3)
なお、yが5以上である場合にはZ=100%とする。
そして、CPU10は、上記算出された印象評価項目の実現度と、選択部50で選択された街並みサンプルと、最適値演算部48で演算した街並みの設計要素の最適値とに基づいて、例えば図8に示す結果出力画面100を、表示コントローラ13を介して表示装置21に表示させる。
具体的には、図8の結果出力画面100におけるイメージ実現度表示欄102の表示内容は、上記の印象評価項目の実現度に基づく。
また、結果出力画面100の街並みサンプル表示欄104の表示内容は、選択部50で選択された街並みサンプルに基づく。
また、結果出力画面100の設計情報表示欄106の表示内容は、最適値演算部48で演算された街並みの設計要素の最適値と、説明画像記憶部52に記憶される街並みの設計要素のそれぞれの説明画像に基づく。
[設計支援装置1により実行される処理の例示]
次に、図13及び図14を参照しながら、設計支援装置1により実行される処理の流れについて説明する。
なお、図13及び図14に示す処理は、設計支援装置1のCPU10が、記憶装置11に記憶されるプログラムに基づいて処理を実行することにより実現されるものである。
まず、図13を参照しながら、設計支援装置1により実行される印象評価項目の評価関数の生成処理について説明する。
図13に示されるように、設計支援装置1のCPU10は、例えば図3に示される設計要素情報入力画面60を表示装置21に表示させ、入力装置20を介して街並みサンプルの設計要素の情報入力を受け付ける(S101)。
次に、CPU10は、入力装置20を介して街並みサンプルの印象評価項目(I〜I)の設定を受け付ける(S102)。なお、Nは1以上の整数とする。
次に、CPU10は、複数の街並みサンプルについて複数の回答者による印象評価項目(I〜I)の評価結果を示した回答情報の入力を受け付ける(S103)。上記の回答情報は、例えば図4に示される印象評価画面68を介して入力される情報である。
なお、CPU10は、上記の回答情報を格納した回答情報テーブル32を記憶装置11に記憶する。
次に、CPU10は、上記受け付けた回答情報を、街並みサンプル、印象評価項目ごとに集計する(S104)。なお、CPU10は、上記集計した集計情報テーブル34を記憶装置11に記憶する。
次に、CPU10は、変数iを1に初期化して(S105)、印象評価項目Iについて、記憶装置11に記憶される回答情報テーブル32の印象評価項目Iの回答値を目的変数、設計要素の変数x〜xを説明変数とした重回帰分析を実行する(S106)。
そして、CPU10は、上記の重回帰分析の結果に基づき、印象評価項目Iの評価関数であるyの係数ai1〜ain、定数cの値を記憶する(S107)。
ここで、変数iがNでない場合には(S108:No)、CPU10は、変数iに1を加算した後に(S109)、S106に戻り処理を継続する。
一方で、変数iがNである場合には(S108:Yes)、CPU10は、処理を終了する。
次に、図14を参照しながら、設計者が重視する街並みの印象を具現化するための設計情報を出力する処理について説明する。以下に説明する例においては、街並みサンプルの数をM(Mは2以上の整数)とする。
図14に示されるように、設計支援装置1のCPU10は、例えば図5に示される街並みイメージ選択画面74を表示装置21に表示させ、入力装置20を介して設計者が重視する街並みのイメージ(印象評価項目)の選択を受け付ける(S111)。
次に、CPU10は、例えば図6に示されるイメージ優先度設定画面82を表示装置21に表示させ、入力装置20を介して設計者がS111で選択したイメージの優先度の選択を受け付ける(S112)。
CPU10は、S111及びS112における設計者の選択に基づいて、印象評価項目のそれぞれの重みを設定する(S113)。なお、S113の処理は、重み設定部42により実現されるものである。
CPU10は、S113で設定された印象評価項目のそれぞれの重みに基づいて、各印象評価項目に対応する評価関数を合成して、目的関数を生成する(S114)。なお、S114の処理は、目的関数生成部44により実現されるものである。
CPU10は、例えば図7に示される制約条件入力画面90を表示装置21に表示させ、入力装置20を介して設計要素の取り得る値の制約条件の入力を受け付ける(S115)。
CPU10は、S114で生成した目的関数を、S115で受け付けた制約条件の下で最適化(最大化/最小化)する設計要素の値(最適値)を演算する(S116)。なお、S116の処理は、最適値演算部48により実現されるものである。
次に、CPU10は、変数iを1に初期化して(S117)、街並みサンプルSiについて、S116で演算された設計要素の最適値との相関係数Rを演算する(S118)。
ここで、変数iがMでない場合には(S119:No)、CPU10は、変数iに1を加算した後に(S120)、S118に戻り処理を継続する。
一方で、変数iがMである場合には(S119:Yes)、CPU10は、相関係数の値が上位L(Lは1以上の整数)の街並みサンプルを選択する(S121)。なお、S121の処理は、選択部50により実現されるものである。
次に、CPU10は、S116及びS121の結果に基づいて、例えば図8に示される結果出力画面100を生成し(S122)、生成した結果出力画面100を表示装置21に表示させる(S123)。なお、S122及びS123の処理は、出力部54により実現されるものである。
以上説明した設計支援装置1によれば、設計者の所望の印象を具現化するための街並みの設計値の目安を知ることができる。これにより、所望の印象を有する街並みの設計を支援することができる。
また、設計支援装置1においては、設計要素の取り得る値には制約を設けることにより、現実的な設計値を得ることができる。
また、設計支援装置1によれば、複数の印象評価項目のそれぞれに設定された優先度を反映させた設計値を得ることができる。これにより、設計者の意向をより反映させた設計値を得ることができる。
また、設計支援装置1によれば、複数の街並みサンプルへの複数回答者の印象評価の結果に基づいて複数の印象評価項目のそれぞれの評価関数を生成することができる。こうすることで、街並みの設計要素の値から、それぞれの印象評価項目の数値を求める精度を向上できる。
また、設計支援装置1によれば、最適値演算部48による演算の結果として得られた設計値が表す街並みの印象を、その街並みと相関性が高い街並みサンプルを参照することで確認できる。
また、設計支援装置1によれば、最適値演算部48による演算の結果として得られた設計要素の値を、その設計要素の説明画像とともに確認することができるため、内容を把握しやすくなる。
[その他の実施形態]
本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記の実施形態では、設計支援装置1をスタンドアロンのシステムで構成したが、設計支援装置1をサーバとして構成してもよい。この場合に、設計支援装置1は、クライアント装置から受け付けた処理要求に基づいて処理を行うこととしてよい。
また、上記の実施形態では、設計支援装置1が、サンプル情報記憶部30、関数生成部38、関数情報記憶部40、重み設定部42、目的関数生成部44、制約条件設定部46、最適値演算部48、選択部50、説明画像記憶部52、出力部54を備えることとしたが、これらの機能を複数のコンピュータに分散させてもよい。
また、設計支援装置1は、処理結果を表示装置21に出力するようにしたが、出力結果を他の装置に送信したり、記憶媒体に書き込んだり、印刷出力したりしてもよい。
1 設計支援装置
10 CPU
11 記憶装置
12 入力コントローラ
13 表示コントローラ
20 入力装置
21 表示装置
30 サンプル情報記憶部
32 回答情報テーブル
34 集計情報テーブル
36 設計要素テーブル
38 関数生成部
40 関数情報記憶部
42 重み設定部
44 目的関数生成部
46 制約条件設定部
48 最適値演算部
50 選択部
52 説明画像記憶部
54 出力部
60 設計要素情報入力画面
62 街並み画像
64 設計要素情報入力欄
66 登録ボタン
68 印象評価画面
70 印象評価情報入力欄
72 登録ボタン
74 街並みイメージ選択画面
76 イメージ選択欄
78 チェックボックス
80 決定ボタン
82 イメージ優先度設定画面
84 イメージ優先度選択欄
86 戻るボタン
88 決定ボタン
90 制約条件入力画面
92 制約条件入力欄
94 戻るボタン
96 結果出力ボタン
100 結果出力画面
102 イメージ実現度表示欄
104 街並みサンプル表示欄
106 設計情報表示欄
108 要素名表示領域
110 説明画像
112 最適値表示領域
114 戻るボタン
116 終了ボタン

Claims (6)

  1. 住環境の複数の設計要素のそれぞれの値に基づいて、前記住環境についての複数の印象評価項目のそれぞれの数値を算出するための複数の関数の情報を記憶する関数情報記憶部と、
    前記複数の関数をそれぞれの重みに基づいて合成した目的関数を生成する目的関数生成部と、
    前記設計要素の取り得る値を定めた制約条件を設定する制約条件設定部と、
    前記目的関数を前記制約条件の下で最適化する前記設計要素の最適値を演算する最適値演算部と、
    前記設計要素の最適値に基づく前記住環境の設計情報を出力する出力部と、
    を備えることを特徴とする設計支援システム。
  2. 前記複数の印象評価項目のそれぞれの優先度に基づいて、前記複数の関数のそれぞれの前記重みを設定する重み設定部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の設計支援システム。
  3. 複数の住環境サンプルごとに、前記設計要素のそれぞれの値と、前記複数の印象評価項目のそれぞれの数値を記憶するサンプル情報記憶部と、
    前記設計要素を説明変数とし、前記複数の印象評価項目のそれぞれの数値を目的変数とした重回帰分析により、前記複数の関数を生成する関数生成部と、をさらに備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の設計支援システム。
  4. 前記複数の住環境サンプルの中から、前記設計要素の最適値に基づいて相関性が高い住環境サンプルを選択する選択部をさらに備え、
    前記設計情報は、前記選択部により選択された住環境サンプルの情報を含むことを特徴とする請求項3に記載の設計支援システム。
  5. 前記設計要素ごとに説明画像を記憶する説明画像記憶部をさらに備え、
    前記設計情報は、前記設計要素の説明画像と、前記設計要素の最適値の情報を合わせて表示する情報であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の設計支援システム。
  6. 住環境の複数の設計要素のそれぞれの値に基づいて、前記住環境についての複数の印象評価項目のそれぞれの数値を算出するための複数の関数の情報を記憶する関数情報記憶部と、
    前記複数の関数をそれぞれの重みに基づいて合成した目的関数を生成する目的関数生成部と、
    前記設計要素の取り得る値を定めた制約条件を設定する制約条件設定部と、
    前記目的関数を前記制約条件の下で最適化する前記設計要素の最適値を演算する最適値演算部と、
    前記設計要素の最適値に基づく前記住環境の設計情報を出力する出力部
    としてコンピュータを機能させるための設計支援プログラム。
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