進化計算を用いた自動設計法
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研究者紹介Fuculty
Purpose
研究の目的
私たちの生活は、スマートフォンから自動車、家電製品に至るまで、無数の工業製品によって支えられている。
これらを作り出す「設計」の現場では、これまで熟練の技術者が膨大な経験と直感、そして試行錯誤を繰り返して、より良い形や構造を求めてきた。 しかし、現代の製品に求められる性能は極めて高度化しており、人間が頭の中で考え、手作業で調整する従来の手法だけでは、開発期間や性能向上について限界を迎えつつある。
そこで、この「設計」というクリエイティブな工程を、AI（人工知能）や高度な計算アルゴリズムによって自動化・高速化する新たな設計手法を研究している。
Overview
研究の概要
進化計算を用いた自動設計法
本研究では主に、「形を作る」「性能を調べる」「新たな形を選ぶ」という3つのプロセスをコンピュータ上で繰り返し実行させて、理想の製品設計を導き出す方法を開発している。
理想の設計をコンピュータ上で探し出すために、「進化計算」や「人工知能」を応用した設計手法を研究している。
進化計算とは、 生物の進化のように、良い特徴を持つ設計案を掛け合わせ、世代を重ねるごとに性能を改善していく方法である。
さらに、人工知能に様々な設計案を学習させ、「こう形を変えれば性能が上がる」というルールを自ら学習させる方法も研究している。
また、コンピュータ上で作り出した形の性能を、正確に・素早く評価するためのシミュレーション技術に関しても研究している。
Seeds 01 進化計算を用いた自動設計法
Point
研究(開発)のアピールポイント
研究の新規制、独自性
設計を自動化する方法の中でも、具体的な形を与えなくても、自由に形を発見できる「トポロジー最適化」という方法を開発している。
特に、モータや発電機（電気機器）に適用することの有効性をいち早く発見し、手法の開発を進めてきた。
研究に関連した特許の出願、登録状況
人工知能を用いた設計方法に関して、1件出願従来研究(技術)と比べての優位性
独自のトポロジー最適化アルゴリズムや人工知能との連携によって、データを持つ企業ほど有利になる設計ＡＩの実現を進めている。
Vision/Stage
研究(開発)のビジョン・ステージ
適応分野
モータ・発電機などの電気機器設計分野がメイン。アルゴリズム自体は汎用的に利用可能研究のステージ
応用段階製品化、事業化のイメージ
自動車用モータ、発電機、その他工業製品の形状設計一般Suggestion/
Message
企業などへのご提案・メッセージ
研究（開発）に関連して、
あるいはそれ以外に関われる業務
進化計算アルゴリズムの開発、設計自動化に向けた機械学習アルゴリズムの開発、有限要素法に基づくシミュレーションなど
教員からのメッセージ
工業製品の設計自動化は、高度な工業化社会の維持に必須となってくる技術であり、今後もさらなる発展が予想されています。設計自動化アルゴリズムと企業が持つ製品ノウハウを組み合わせることで、さらに革新的な機器が開発できると考えらえています。