Chapter 6
Experiment 1: Simple Real-Time GA with Grasshopper

第６章
実験１：グラスホッパーを使ったシンプルなリアルタイムGA

6-1. Introduction

Continuing the focus on illumination in Chapter 5, this chapter looks at a series of experiments to measure the shading capacity of various roof types under different light exposures using Rhinoceros and Grasshoppers. The special feature of this construction model was that, unlike a traditional CAD model, it was not static but dynamic using a variety of techniques discussed later. The construction model was made with 'Kangaroo Physics', a Grasshopper plug-in which contains a physics engine allowing physical modelling, and 'Galapagos', another plug-in which contains the GA (genetic algorithm) components and was used for optimization. Real-time experiments require a dynamic model as well as a set time period. This second aspect, the set time period, became a separate research issue.

6-1 . 序論

　本章では第5章の明るさに関する定義に引き続き、CADとプログラミングツール（ライノセラス３Dとグラスホッパー）を用いて、いくつかの種類の屋根の遮光能力を異なる日射量下で測定する一連の実験について見ていく。このコンストラクション・モデルの特徴は、従来のCADモデルとは異なり、静的なものではなく、後述する様々な手法を用いた動的なものであることである。コンストラクション・モデルは、物理シミュレーションを可能にする物理エンジンを搭載したグラスホッパーのプラグイン「カンガルーフィジックス」と、GA（遺伝的アルゴリズム）コンポーネントを搭載し最適化に使用した「ガラパゴス」によって作成された。実験では動的なモデルだけでなく、時間軸も設定する必要がある。この2つ目の設定時間については、別の研究課題となった。

6-2. Aim

The aim of these experiments was to prove that the proposed kinetic roof adapts most effectively to sun exposure over time providing the best result. In the first experiment, the number of shadows was counted by using the ‘exposure’ component from Grasshopper-the greater the area of shade, the better. In other words, the Objective Function (the necessary light level) was a constant in this experiment. The second experiment measured how much three different roofs systems-fixed, pre-optimized and kinetic-could follow a fluctuating Objective Function. This second experiment measured the system's adaptability, focusing on two different issues - the margin of error in trying to match to Objective Function and the other the speed at which they adapted.

6-2 . 目的

　これらの実験の目的は、提案する可動式屋根が時間の経過とともに日射量に最も効果的に適応し、最良の結果をもたらすことを証明することであった。最初の実験では、グラスホッパーの「露光」コンポーネントを用いて影の数をカウントし、影の面積が大きいほど良いとした。つまり、この実験では目的関数（必要な光量）は一定である。2つ目の実験では、固定式、最適化式、可動式の3種類の屋根システムが、変動する目的関数にどの程度ついていけるかを測定した。この2回目の実験では、「目的関数に合わせるための誤差」と「目的関数に合わせるための速度」という2つの異なる課題に着目し、システムの適応性を測定した。