ワイン方程式と構造設計 全四回シリーズ
第 1 回 なぜ，ワイン方程式なのか？
平成 30 年 2 月 13 日
(株)飯島建築事務所
八木 茂治
CAD の開発が行われ，1990 年ごろに最初の製品群が完＜はじめに＞
連載を始めるにあたり，本連載のメインテーマについ成しました。しかし，当時の非力なパソコン（以下，PCて述べます。メインテーマは，近い将来，建築設計分野という）では実務には適用できなかったため，現業で建において普及がすすむと予想される人工知能・Artificial

築 CAD が広く使われ始めたのは 2000 年ごろになりましIntelligence，（以下，AI という）と構造設計エンジニア

た注 3)。しかし，建築 CAD の普及が進むにしたがい，シとの関係について考察を行うことです。

ステム間のデータ互換性が乏しいことが問題となり，なぜ，AI をテーマにするのか？それは，過去に多くの徐々に建築 CAD の淘汰が進み，2010 年ごろにディファ

仕事が機械に置き換わってきた歴史があるからです。例

クト・スタンダードとなる建築 CAD が業界内で定まり

えば，電話交換手の仕事は自動交換機に，電車やバスのました。

車掌はワンマン運転システムに，新橋とお台場を結ぶゆ

因みに，いわゆる図面外注およびパース業者は，手書

りかもめや愛・地球博で導入されたリニモでは自動運転

きから建築 CAD に移行する過程で，その多くが淘汰さで運転手もいない，などなど枚挙にいとまがありません。

れました。

一般には，クリエーティブな分野と認識されている建AI の研究は，画像認識や音声認識などの分野が先行し築設計分野も，よく観察すれば，ルーチンな作業が数多ており，建築分野の AI の研究は端緒であることを勘案

くあり，他分野と同様に，多くの仕事は，いずれ機械にすると，現状は，前述した建築 CAD の 1980 年中半～代替される可能が高いと予想します。

90 年ごろに相当すると考えます。また，実務で使用して近い将来に訪れる AI を用いた建築設計の時代（以下，AI 設計時代という）に，構造設計エンジニアが適応できるように，今から準備すべく考察を進めます。皆様の参いる PC の能力は AI を活用するには非力であるため，
AI の可能性を模索している段階でもあります。
これらに基づいて考えると，AI 設計時代までのタイム
ラインは，①2020 年ごろに建築分野向けの AI が試作さ考になれば幸いです。

れ，②2030 年ごろに実務設計に AI が導入され始め，③＜近い将来とは？＞

その後，AI 間の競争で淘汰が進み，④2040 年ごろにデ本題から逸脱しますが，この節では予想される近い将ィファクト・スタンダードが確立されると予想できます。

来について述べます。AI 設計時代までの道程は，建築分

この予想が正しいならば，今から準備を始めれば，AI

野向けの CAD システム（以下，建築 CAD という）が歩設計時代に適応できるはずです。そうであることを望んんだ道のりが参考になると考えます。そこで，実務設計でいると言った方が正しいかも知れませんが….

で使用されている建築 CAD の開発と普及，およびディファクト・スタンダードの確立までのおおまかな経緯とそれに要した時間についてまとめます。

＜他社の動向＞2017 年 11 月 17 日に，(株)竹中工務店と HEROZ(株)CAD は，機械分野において，コンピュータを利用しから，「建設業における AI 活用に向けて共同開発着手」て，設計・生産を一貫して行う CAD/CAM(Computerと発表されました 1),2)。(株)竹中工務店のリリース 1)ではAided Design/Computer Aided Manufacturing)の一部「第一段階として構造設計 AI システムの開発に着手（中注 1)として開発されました。機械分野では，CAM を利用

略）2020 年までに深層学習等を通して（中略）構造設

することによって，NC 工作機械やロボットなどを制御計の中のルーチン的な作業の 70％削減を目指します」とし，生産工程の自動化を図るので，この分野の CAD は，記載されています。これは前述した②の段階・実務設計

CAM の入力データを作成することを最終目的としていへの AI の導入を一挙に目指すとしているので，かなります。しかし，建物は機械よりもスケールが大きいため野心的なプロジェクト であると評価します。なお，

CAM を使用できません。建築 CAD は，設計図書の合理

HEROZ(株)のリリース 2)には竹中工務店のような具体的な作成が目的となります注 2)。このため，機械分野の的な目標年や数値の記述はないので，両社の間には温度CAD を，そのまま建築分野に適用することは困難なこ差があるようにも感じます。

とが分かり，建築向けに特化した機能を追加した建築

このプロジェクトの成否は予想できませんが，前述しワイン方程式と構造設計

1

た想定タイムラインよりも早い時期に AI 設計時代が到

注記

来する可能性も否定できないようです。だからこそ，今

注1) 近年，補綴（ほてつ）歯科の分野でも CAD/CAM の適用

から準備を始める必要があるのではと考える次第です。

が模索されています。詳しくは，日補綴会誌 Ann Jpn
Prosthodont Soc 9 : 1-15, 2017，CAD/CAM 冠の現状と＜なぜワイン方程式？＞

将来展望

なぜ連載タイトルを「ワイン方程式と構造設計」としhttp://www.hotetsu.com/s/doc/irai2017_1_01.pdf

たのか？それは，ワイン方程式は実用的な AI の一つで

注2) 建築および土木分野向けの CAD の普及に伴い，建設あり，それによって，ワイン業界で権威と言われた「試CALS(Continuous Acquisition and Life-cycle Support)

飲家」「批評家」の多くが仕事を失ったからです。つまの研究と提案がなされてきましたが，現時点において，り，タイトルのワイン方程式は構造設計者の未来を暗示

CALS は一般には普及していないので，本文では「設計しているのです。

図書の合理的な作成が目的」と記しました。

アッシェンフェルターによるボルドーワインを対象

注3) 例外的に，大手ゼネコンが，大規模な旗艦物件で 1 台数としたワイン方程式 3)は(1)式によって与えられます注 4)。

百万円する Engineering WorkStation (EWS)とペン・プ
ロッターを現場に投入してフル CAD オペレーションを

ワインの質＝－12.145＋0.00117×冬の降雨

試験的に実施していました。
注4) 式(1)は，http://www.liquidasset.com/の「7. Articles and＋0.616×育成期平均気温

Data」に掲載されている「Article 3」に基づいています。

－0.00386×収穫期降雨＋0.0238×熟成年数(1)

また，式(1)の左辺は，log（ある年のボルドーワインの平均価格／1961 年物の平均価格）をワインの質と表記しま(1)式は統計に基づいた回帰式です。これを AI というした。

と違和感があるとは思いますが，近年話題となっている
AI は，ビックデータ＝統計データに基づいたベイズ推定

参考文献（条件付き確率）もしくはディープラーニング（最適回1) 株式会社竹中工務店：路）による回帰分析の集合体であり，その本質はワイン

竹中工務店と HEROZ

方程式と同じです。

同開発着手

ワイン方程式がもたらしたものは，精度の高い予想による専門家の排除だけではありません。ワイン方程式の誤差を補正できる専門家がいることも明らかにしたの建設業における AI 活用に向けて共http://www.takenaka.co.jp/news/2017/11/04/index.html
2) HEROZ 株式会社：
HEROZ，竹中工務店との資本提携を実施し，建設業におけです。これは，AI 設計時代において，新しい職能が生まる AI 開発を開始れる可能性を示唆しています。

https://heroz.co.jp/press-release/2017/11/17heroz-2/
3) Orley Ashenfelter, David Ashmore, Robert Lalonde：＜次回から＞BORDEAUX WINE VINTAGE QUALITY AND THE

本シリーズは全四回を予定しています。

WEATHER

第 2 回は，統計データに基づく回帰式によって，構造

http://www.liquidasset.com/

設計の一部を代替できる事を例示します。
第 3 回は，過去の AI と現在の AI との違いについて触れ，公開されている AI ライブラリーとそれを用いた AIの実行例を示します。
第 4 回は AI 設計時代の構造設計エンジニアの役割について考察します。

ワイン方程式と構造設計

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