Chapter 3, Methodology (Excerpt.)

第3章, 方法論 (部分抜粋)

3-1. Introduction

In chapter 3, the critical methodologies used in this research are described. Firstly key philosophies, both architectural ideas and from other fields, are presented. Following the key, Engineering tools are introduced. These tools include hardware and software tools, as well as specific applications. Finally, the use of the Algorithm, such as GA, is considered and reviewed in detail.

3-1. 序論

　第3章では、この研究で使用した主要な方法について述べていく。まず初めに、建築的なアイデアと他学問分野からの概念援用の双方を取り入れた哲学を提示する。続いて、工学的方法および道具群を紹介する。これらの道具には、ハードウェア、ソフトウェア、特定のアプリケーション等が含まれる。最後に、アルゴリズム（ＧＡ等）の使用方法について詳細に検討し、レビューする。

3-2. Philosophy

3-2 . 哲学

3-2-1. The Philosophy of Programmable Architecture

In parametric architecture, it is not difficult to design an aggregation of one type of component as long as its edges can touch. A surface can be easily populated with 3D objects. When one takes this design approach, it is imperative to consider 'what kind of performance one is looking for. Otherwise, a designer cannot achieve a constructive (functional/appropriate) solution.

3-2-1 . プログラマブルアーキテクチャの哲学

　パラメトリック・アーキテクチャでは、1種類のコンポーネントの集合体を設計することは、グローバルフォームを縁取ることができれば難しいことではない。例えばCADで、一枚のサーフェスにコンポーネント≒3Dオブジェクトを配列配置することができる。このような設計手法を取る場合、「どのような性能を求めるか」を念頭に置くことが非常に重要である。そうでなければ、設計者は建設的な（役に立つ／適切な）解決策を得ることができない。

     Michael Weinstock has advocated these component-based and bio-inspired designs since the ’90s. 'Fitness Criteria' is the keyword used by Weinstock to evaluate these design methodologies. These methodologies, increasingly popular in architectural research, especially in the United Kingdom and the United States, have happened because of computer-aided calculations and design development. However, these design methods have existed in traditional forms as well. Architecture has a fixed scale as the human body size is immutable, creating a basic component module. In addition, component size is always constrained for convenience of construction. 

　これらのコンポーネントベースや生物学に着想を得たデザイン手法（バイオミメティクスデザイン、バイオインスパイアードデザイン）は、1990年代からマイケルウェインストックによって提唱されてきた。ウェインストックがこれらの設計スキームを評価するために使用したキーワードが「フィットネス・クライテリア(目的関数)」である。これらの方法論は、特に英国や米国での建築学の研究において、コンピュータによる計算や設計が発達したことによって、より一般的になってきた。しかし、計算手法はさておき、これらの設計方法は同時に伝統的な方法論の中にも内在されていた。例えば、建築は人体の大きさが不変であることと同様に、基本的な構成要素であるモジュールのサイズがある程度きまっている。また、建設作業の都合上、部品のサイズ（重さ）は、手で持てる範囲に制限される。 

     The methodology used both in Component-based-design and Parametric-modelling enables biomimetic design. It consists, firstly, in preparing the original components like' the induced pluripotent stem cells (iPS cell)' and the global shape. This is analogous to the analogy in living organisms of a cell that has 'differentiated' from a single primary cell. The component is morphed to adapt itself locally to the global shape. Parametric Architectural methodology has only been recently developed with computer-aided design software (CAD) availability. With the increasing variety and generalisation of fabrication technologies, a greater variety of shapes can also be materialised. At the same time, parametric methodology and NC-fab solutions indeed enable free-form design and production. 

　コンポーネントベースドデザインと、パラメトリック・モデリングの方法を併用すると、バイオミメティクス的なデザインができる。それは即ち、まず「iPS細胞」のような元の構成要素となるコンポーネントとグローバルな形状を用意し、そのグローバルな形状に局所的に適応するように構成要素（≒コンポーネント）を変形適応する、という方法論が用いられている。パラメトリック・モデリングによる建築の設計方法は、コンピュータ支援設計ソフトウェア（CAD）の利用可能性に伴い、近年発展したものである。また、加工技術の多様化と一般化により、加工可能で物質化可能な形状のバリエーションも増えている。これは生物でいうところの、ひとつの原細胞から「分化した」細胞のアナロジーと類似している。このように、パラメトリックなモデリング手法とNC等によるファブリケーション方法が自由な設計と生産を可能にすることは事実である。 

     In contrast to these parametric modelling systems, the local performance produced by the component is essential, and it is not a means of satisfying the global geometry in PA. The components are primarily identical, reacting locally to the global shape deformations. The developed component system is kinetic; thus, static-morphological differentiation is not needed as differentiation occurs through the programmable aspect of the architecture. Due to their visual similarities, PA (programmable architecture) is frequently wrongly taken as Parametric Architecture. These two approaches are slightly different at the design system level and in their physical modelling (architecture is used here to refer to both a system and a building). 

　これらのパラメトリックモデリングシステムとは対照的に、PAではコンポーネントの作り出す局所的性能が重要であり、それはグローバルな形状を満たすための手段ではない。それぞれのコンポーネントの設計は大抵同一であり、グローバルな形状の要請に対して局所的に反応する。ここで開発されたコンポーネント（モジュール）システムは機構的にキネティックであるため、ハードウェアのプログラマブルな側面を通じて異化（ディファレンシエーション）が行われる。したがって、静的設計上のコンポーネントごとの形態的な異化は必要ない。その見た目の類似性から、しばしばPA（プログラマブル・アーキテクチャ）の概念で設計された建築物が、パラメトリックな手法でモデリングされた建築物と間違えてとらえられることがある。これらの2つのアプローチは、設計段階でも、物理的構築物においても異なっている（ここでは、アーキテクチャという言葉はシステムと建築物の両方を指すものとして使われている）。