感性工学によるカタチのデザイン
成熟した消費社会で
山 田 耕 一
長岡技術科学大学
1 技術開発懇談会 in 魚沼 12.1.23自己紹介
!１９５６年生 もはや戦後ではない
（経済白書，経済企画庁）- 1955年：一人当たりGNPが戦前の水準を超えた
- 1956年：国連加盟
!1974年大学進学 第一次オイルショック（73
74年）
!1980年社会人 第二次オイルショック（79年
80年）
!1980年- 1996年：三菱総研，
日本DEC，
山武ハネウエル
（国際ファジイ工学研究所に出向）
!1996年
長岡技術科学大学（経営情報系）
2
高度
成長期
安定
成長期
バブル
景気
低成長期
知能情報学，ヒューマンインタフェース，
知的支援システム，
感性工学
，等
12.1.23 技術開発懇談会 in 魚沼感性工学
!
広島大学の長町三生教授（当時）が提唱.
- 長町三生 ： 感性工学 ‐
感性をデザインに活かすテクノロジー，
海文堂（
1989年）
ただし，「感性工学」という言葉を最初に使ったのは山本健一氏
（マツダ社長
, 1986年のミシガン大学での講演）．
「
人間のイメージを具体的な物理的デザイン要素に翻訳して，それ
を実現する技術
」
（当時の長町の定義，現在，感性工学の意味は拡 張解釈されつつある） 人間のイメージ 形容詞 （感性ワード） 感性工学ｼｽﾃﾑ ﾃﾞｻﾞｲﾝ支援ｼｽﾃﾑ 物理的ﾃﾞｻﾞｲﾝ 長町三生編：快適科学 人間側からみた商品づくりへ，海文堂 (1992)感性工学の背景
!
感性工学誕生は，
バブル景気
のただ中．
- 土地が値上がりし，金が余り，モノがあふれていた時代．
一戸建て平均面積 40坪 から 60坪へ バブルの象徴日産シーマ(1988 ）の「シーマ現象」- 金が倍に増えても，ズボンは倍の数もいらない．数に関係なく
魅力的で欲しくなるものを作れ．
三菱総研会長 牧野昇（当時）- 東京の歓楽街 新宿（居酒屋）から六本木（ディスコ/バー）へ
!
物質的満足から精神的満足へ
!
評価基準は，量から質へ
空調制御は，温度や湿度の制御から快適制御へ
快適制御：温度，湿度，輻射温度，気流速度，活動量，着衣量から定義される 快適指数を制御． 12.1.23 技術開発懇談会 in 魚沼
感性工学会の誕生
!
1998年10月 日本感性工学会の誕生（低成長期）
- 企業を巻き込みながら急激に拡大．（2011年3月約1600名）
- 特徴: 関連分野の他学会に比べて，企業会員が非常に多い
- 感性工学の定義も広がり，多様化
あいまいと感性研究部会，アパレル研究部会，感性産業研究部会，フードサー ビス研究部会，感覚工学研究部会，感性インタラクション研究部会，感性教育研 究部会，感性計測評価部会，感性工学と新製品開発部会，感性工房部会，感 性事業部会，感性社会学研究部会，感性商品研究部会，感性知識マネジメント 研究部会，感性デザイン工学研究部会，感性哲学研究部会，感性脳機能部会， 感性文化研究部会，感性認知ビジネス実践部会，感性ロボティクス研究部会， 工業デザイン部会，材料計画研究部会，住民参加型感性研究部会，生命ソフト ウェア部会，知的財産研究部会，デザイン＆ビジネス研究部会，デザインマネジ メント工学研究部会，生活環境研究部会，ヒューマンデザインテクノロジー研究 部会，風土工学研究部会，マルチメディア情報処理研究部会，魅力工学部会， 感性価値創造研究部会，視覚感性研究部会，志学の会（学生部会），かわいい 人工物研究部会（2011年9月13日現在，感性工学会ＨＰより）成熟消費社会の感性工学
!産業社会において，「製品」は生活を便利にする「機能」と「効率」を提供．
!「新機能」と「高効率」は「新製品」で実現し，「技術」が実現を支えた．
!「消費社会の成熟」によりモノは売れず，「技術の飽和」により，機能と効率
による差別化はますます難しくなる．
情報社会に転換した現代，新機能や高効率に代わる付加価値は？
キーワード：創造性，個性，快適，やさしさ，環境，ｽﾋﾟｰﾄﾞ，ｴﾝﾀｰﾃｲﾝﾒﾝﾄ 知識＋感性＋発想＝智 知識 ： 組織化され，体系化された情報 感性 ： 情報の本質，背後にある意味を感じ取る力 発想 ： 新しい情報を創造する力 12.1.23 技術開発懇談会 in 魚沼感性工学によるデザイン
物理形状（モノ） イメージ（言葉） 感性評価 感性デザイン ・物理形状をどのように表現するか？ ・イメージをどのように表現するか？ ・物理形状とイメージの関係づけと変換はどうするか？ 因果の順推論 因果の逆推論パーソナル・コンストラクト理論
人間の認知と評価の理論(George A. Kelly 1955) 客観的・具体的理解 感覚的理解 コンストラクトシステム 主観的・抽象的理解 人間は，感覚器で知覚した 環境を，対立概念のペア （コンストラクト）によって 認知する． そして，感覚器から得た コンストラクトを上位レベルに 抽象化し，理解する． 抽象化 大きい ‒ 小さい 広い ‒ 狭い 快適 ‒ 不快 大きい ‐ 小さい 長い ‐ 短い 12.1.23 技術開発懇談会 in 魚沼感性評価とデザインの構造
認知 イメージ 物理的形状（モノ） 態度 シンプル，かわいい カジュアル，面白い （イメージ） 魅力的，好き， 美しい，満足 （態度／評価） 感 性 評 価 丸い，四角い， 赤い，大きい （知覚） 円，四角， 赤色，大型 （事実，データ） 感 性 結果 原因 個人差 大デザイン支援システム
イメージ 感性工学ｼｽﾃﾑ ﾃﾞｻﾞｲﾝ支援ｼｽﾃﾑ 物理的 ﾃﾞｻﾞｲﾝ作りたいもの
イメージを入力すると，物理的デザインが出力されるシステム イメージの表現方法は？ 1) 感性ワード：イメージを表現する形容詞．シンプル，ラグジャリー，など． ２）システムが生成し，表示するデザイン画をユーザが見て，イメージに 合っているかどうか，ユーザが判定（対話型システム，間接的なイメージ入力）． 物理的デザインの表現は？ 1) デザインを多くの構成要素（デザイン要素）に分解し，それぞれのデザイン 要素（形状，色等）を言語で表現． 2) デザイン要素をパラメータ化して表現． 12.1.23 技術開発懇談会 in 魚沼デザイン支援システム（２）
・物理形状とイメージの関係づけと変換はどうするか？ １）過去のデザイン（製品）例を被験者（複数）に見せ，そのイメージのアンケート． アンケート結果を，数量化理論，ファジィ理論，ニューラルネット， ラフ集合論等を用いて分析し，イメージ ‒ デザイン要素間の関係を表現． ２）システムがデザイン案を複数生成し，そのデザイン画をユーザに見せ， ユーザに評価（○ または点数）してもらい，それを元に次のデザイン案を 複数生成する．生物の進化を模擬した（対話型）遺伝的アルゴリズム（最適化 アルゴリズム）を用いることが多い． - 複数の被験者の意見を集約するので，アンケートを取った被験者達の感性を 平均したような関係／変換となる． - １人のユーザの評価に従って最適化を行うため，その個人の好みに 依存したデザインを生成することになる．デザイン支援システム
- 対話型遺伝的アルゴリズム -
第N世代 第N＋１世代 デザイン要素を パラメータ化 101101100101000111011010 001001111010001001111001 111011000100010101010010 100110010101100100101011 染色体 遺伝子 101101100101000111011010 001001111010001001111001 111011000100010101010010 100110010101100100101011 淘汰／選択 交叉 突然変異 逆変換 評価関数によって淘汰／選択する と評価関数が高くなるように進化 対話型遺伝的アルゴリズムでは， 評価関数でなく，ユーザが実際の デザインを見て評価する． 12.1.23 技術開発懇談会 in 魚沼ラフ集合論によるデザイン支援
サンプル 全体形状 ディスプレイ 十字ボタン 決定ボタン ・・・；・・ イメージ 機種Ａ 四角 大弱丸四角 大八角形 中四角 ・・・ クール 機種Ｂ 弱丸四角 大弱丸四角 ・・・ ・・・ ・・・ おちついた 機種Ｃ 強丸四角 ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ かわいい 機種Ｄ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ ・・・ 大人っぽい 既存のケータイの形とイメージ ・下部ボタンが楕円形で，数字フォントが丸いと， イメージは「かわいい」 ・全体形状が四角で，十字ボタンが．．．だと， イメージは「クール」 「かわいい」や「クール」な形をデザインしたければ， 以下の知識を使ってデザインにすればよい どの部位のどのような形状が，どの程 度，特定のイメージに貢献するか(A)， 貢献しないのか(B)を計算 今まで，「新しさ」はデザイナー まかせだった．． A とBの指標を用いて，ある部位のある形状 を次の３つの視点で総合評価する． (1) イメージを満たす期待度 (2) イメージを壊すリスク (3) オリジナリティを生む期待度 このルールを守れば，望むイメージの デザインを作ることができる．でも，その デザインは既存の製品と同じだよ．． ラフ集合理論による知識獲得 望むイメージとオリジナリティと，両方を 満たすデザインを自動生成し，提案 すべての部位について，総合評価 点が一番高い形状を選択する． 「新しさ」はどうやって出す？感性イメージと
新規性
を満たす
デザイン案の自動生成
山田耕一，諸我潮，畦原宗之：ラフ集合と概念階層を用いた新規性を生み出すためのデザイン支援， 日本感性工学会論文誌 (to appear in 2012) 基本的なアイデア ・ラフ集合論の知識獲得技術を使って，デザインしたいイメージの知識を 取り出し，利用 「下部ボタンが楕円形」で，「数字フォントが丸い」とイメージは「かわいい」 ・問題点は， 1) 既存製品データから得た知識 → この知識から得られるイメージに 新しさはまったくない． 2) 知識に含まれていないデザイン要素を決める方法がない． → デザイナが決定 ・アイデア：デザイン間の距離を定義し，既存デザインから遠くなるように その他のデザイン要素を決めれば，新規性が出るのでは？ 12.1.23 技術開発懇談会 in 魚沼感性イメージと
新規性
を満たすデザイン案の自動生成
メガネデザインへの適用
研究の目的：与えられたイメージ（シンプル，男らしい，かわいい，クール，等）を 満足するだけでなく，決定表内にある（アンケートに使用した）既存 製品に対して，「新しさ」を感じることのできるデザインを自動生成． 解決すべき問題：イメージを満たすための知識（ルール）は，既存製品に対する アンケート結果から得る． 「下部ボタンが楕円形」で，「数字フォントが丸い」とイメージは「かわいい」 たとえ，上記ルールを満たしても，既存製品から「非常に」遠くなるように 他のデザイン要素を決めると，イメージは壊れる（以前の研究結果） - 「イメージの満足」と「新規性追求」はトレードオフ - デザインという仕事の特性から見て，複数のデザイン案を生成し， その中の１つが両条件を満足すれば，成功．
メガネデザイン
デザイン要素の決定
リム ：メガネレンズを囲むフレーム リム幅 ：リムの太さ（レンズをつなぐブリッジの 太さも含む） リム形状：リムの形，リムのタイプ．ナイロールは 上半分のみにリムがあるもの． ヒンジ ：リムとテンプルの間の蝶つがい フレーム色：リムとブリッジの色 モダン色 ：モダン部分の色 デザイナーのメガネデザイン研究を参考に決定 12.1.23 技術開発懇談会 in 魚沼
メガネサンプルとアンケート
・市場の製品カタログを参考に，28点のメガネデザインのサンプル図を作成． 注：主要製品をなるべく含むように作成したが，実市場で新規性を認められるデザインを生成する のが目的でないため，市場製品のすべてのタイプのメガネを網羅したわけではない． アンケート対象：上記28点のサンプル 被験者 ：10名 （大学生と大学院生，２１- 25歳．男９名，女１名） 質問内容 ：１点ずつ（ランダムに）提示するサンプルに対し，「シンプル」 と「男らしい」のイメージが，あてはまるか否かを３段階で評価． （１．あてはまる，２．少しあてはまる，３．あてはまらない） 後処理 ：評価を平均し，2以下ならあてはまる，とする． 28点中，シンプルは２１点，男らしいは１２点（重複あり） ・アンケート サンプル図は次のスライドメガネサンプル
(1)
サンプル s１ s14 左上から右に，s1, s2, s3, ... シ・男 シ・男 シ シ シ・男 シ・男 男 シ シ シ シ・男 シ 12.1.23 技術開発懇談会 in 魚沼メガネサンプル
(2)
サンプル s１5 s28 左上から右に，s15, s16, s17, ... シ シ・男 シ・男 シ シ シ シ・男 男 シ・男 シ・男 シサンプルの決定表
技術開発懇談会 in 魚沼 12.1.23デザイン用決定ルールの作成
・決定表にラフ集合論による知識獲得を 適用し，シンプルなメガネ，男らしい メガネのルールを得る． ・右表は，信頼度の高いルールを20個ずつ 並べたもの． 条件部 h1, j3 CI値：0.524 「ブリッジがアーチ型」で「モダン色が黒」 ならば，シンプル（シンプルの52.4%が満足) 条件部 d4, i5 CI値:0.500 「レンズ形状が台形」で「フレーム色が黒」 ならば，男らしい（男らしいの50%が満足） 従来の方法では，これらの決定ルールを 参考にしてデザイナがデザインする．コラムスコアの計算
コラムスコア：与えられたイメージに対する各 カテゴリ（デザイン要素）の寄与度 条件部 d4, i5 CI値:0.500 「レンズ形状が台形」で「フレーム色が黒」 ならば，男らしい（男らしいの50%が満足） であるとき，CI値 0.5を条件数で割り，その 値を各条件のカテゴリに与える． すべてのルールで同じ処理をすると，各カテ ゴリがイメージに寄与する度合が決まる 「男らしい」への寄与が大きいカテゴリは， ブリッジがリニア 1.21 テンプル幅が太い 1.05 レンズ形状が台形 0.62 12.1.23 技術開発懇談会 in 魚沼デザイン案の自動生成手順
（１） 所与イメージを与える決定ルールから，CI値 / 条件数 が最大のルールを選択． CI値が大 ： 所与イメージの多くがこの条件を満たす＝イメージを維持の可能性高 条件数が少 ： 決められた条件数が少なければ，他のカテゴリを選ぶ自由度が増す 条件部 d4, i5 CI値:0.500 「レンズ形状が台形」で「フレーム色が黒」ならば，男らしい（CI = 0.500） (2) 所与イメージを満足するサンプルの間のイメージ距離を計算し，他との距離の 平均が最大の（同じイメージでも他と少し違う）デザインを種デザインとして選択 「男らしい」の種デザイン リム幅=細い，リム形状=フルリム，レンズサイズ=小， レンズ形状=台形，テンプル幅=中位，モダン=一部， ヒンジ=装飾あり,ブリッジ=アーチ，フレーム色=銀色， モダン色=黒デザイン間の距離計算
€
d(a
1,a
2) =
w
ih
i(a
1,a
2)
i=1,n∑
各属性（アイテム）毎に階層木をもち，属性値（カテゴリ）は葉ノードに配置される． 属性値間の距離は，共通となる先祖の階層レベルで与えられる．例えば，レンズ形状の 「真円」と「楕円」の距離は１，「真円」と「逆三角形」の距離は２．「テンプル幅」の「太い」と 階層０ 階層１ 階層２a
1, a
2: デザインh
i (a1, a2 ) : i 番目の属性（アイテム）での距離w
i : i 番目の属性（アイテム）の重み 概念階層木 12.1.23 技術開発懇談会 in 魚沼デザイン案の自動生成手順 (2)
(3) 選択した決定ルールと種デザインを併合し，核デザインを作る． 「男らしい」の核デザイン リム幅=細い，リム形状=フルリム，レンズサイズ=小， レンズ形状=台形，テンプル幅=中位，モダン=一部， ヒンジ=装飾あり,ブリッジ=アーチ，フレーム色=黒色， モダン色=黒 (4) 与えられた距離だけ，核デザインから離れたデザインを生成．以下の３つの戦略 にしたがって，カテゴリを入れ換え，デザインを生成 戦略１：概念階層上の距離が遠い／近いカテゴリを優先 戦略２：イメージへの影響力（重み）の大きな／小さなアイテムを優先 戦略３：コラムスコアの高い／低いカテゴリへの変更を優先 遠/大/高，遠/大/低，遠/小/高，遠/小/低， 近/大/高，近/大/低，近/小/高，近/小/低 戦略の組み合わせにより，最大で以下の８つのデザイン案が生成される． 赤は新規性発現が最も期待される組み合わせ自動生成されたデザイン案（１）
最遠デザインとは，すべてのアイテムで最遠のカテゴリに置き換えた案 12.1.23 技術開発懇談会 in 魚沼「男らしい」のデザイン画
種デザイン 核デザイン 最遠デザイン 遠/大/高 遠/大/低 遠/小/高 遠/小/低 近/大/高 近/大/低 近/小/低 近/小/高 同じ自動生成されたデザイン案（２）
12.1.23 技術開発懇談会 in 魚沼シンプルのデザイン画
種デザイン 核デザイン 最遠デザイン 遠/大/高 遠/大/低 遠/小/高 遠/小/低 近/大/高 近/大/低 近/小/高 近/小/低デザイン案の評価
被験者 ：大学生・大学院生１０名（20 ‒ 25歳，男９名，女１名） 結果： 質問内容 ： (1) デザイン案を１点ずつ見せ，要求イメージにあてはまるかどうか． （1.あてはまる，2. 少しあてはまる． 3. あてはまらない） (2) 同じ要求イメージのサンプル一覧を見せ，見比べた上で，デザイン案に 新規性を感じるかどうか． （１．感じる，2. 少し感じる，3. 感じない） ・最遠デザインは新規性を感じるが，要求イメージにあてはまらない． ・「シンプル」，「男らしい」とも，生成したデザイン案の中のそれぞれ ３点は，既存のサンプルに対して新規性を感じる． ・核デザインは，要求イメージにあてはまるが，新規性は感じない． ・生成したデザイン案（種デザイン，核デザイン，最遠デザインを除く）は， すべて，要求イメージにあてはまる． 12.1.23 技術開発懇談会 in 魚沼実験のまとめ
!要求イメージ
と，既存サンプルに対する
新規性
に関する要求の両
方を同時に満たすデザイン案を，自動生成する可能性を示した．
!デザインの
新規性
は，デザイン要素（カテゴリ）がつくる空間にお
いて，概念階層を考慮した
距離の遠さ
によって近似できるであ
ろうことを示した．
!新規性発現の追求は，要求イメージを破壊する恐れがあるため，
種デザインと決定ルールの併合によってイメージを補強して核
デザインを生成したが，イメージ補強が強すぎ，新規性発現の
効果が薄れた可能性もある．
!パラメータの最適チューニングにより，さらに新規性発現の効果を
高めることができると考えられる．
感性工学によるデザイン
○商品は機能や性能ではなく，感性で差別化される時代．
時代のキーワード：クール，かわいい
• Apple社の iPod, iTune, iPhone, iPad, ....
• スティーブジョブズが天才ともてはやされる．．
