Assessing the Variety of a Concept Space Using an Unbiased Estimate of Rao’s Quadratic Index

要約

過去の研究では、デザインの創造性と「発散的思考」、つまりデザインの初期段階でコンセプト・スペースをどれだけ探索できたかが関係している。研究者たちは、複数のコンセプトを生み出すことで、より優れたデザイン・ソリューションを生み出す可能性が高まると主張してきた。多様性」は、デザイナーによって探求されたコンセプト・スペースの広さを定量化できるパラメータの1つである。コンセプト・デザインの段階で多様性を評価することは有益である。なぜなら、この段階では、デザイナーは、実質的に新規なコンセプトでデザイン問題を満たすように、異なる解決策原理を探求する自由を持っているからである。この論文では、工学設計の文献にある既存の多様性評価基準について詳しく説明し、その限界について批判的に検討する。新しい距離ベースの多様性評価指標を、評価プロセスをサポートするための規定的フレームワークとともに提案する。このフレームワークは、2つの設計概念間の実数値距離を測定するための知識表現スキームとして、因果関係のSAPPhIREモデルを使用する。提案されたフレームワークは、VariAnTと呼ばれるソフトウェアツールに実装されている。

要約(オリジナル)

Past research relates design creativity to ‘divergent thinking,’ i.e., how well the concept space is explored during the early phase of design. Researchers have argued that generating several concepts would increase the chances of producing better design solutions. ‘Variety’ is one of the parameters by which one can quantify the breadth of a concept space explored by the designers. It is useful to assess variety at the conceptual design stage because, at this stage, designers have the freedom to explore different solution principles so as to satisfy a design problem with substantially novel concepts. This article elaborates on and critically examines the existing variety metrics from the engineering design literature, discussing their limitations. A new distance-based variety metric is proposed, along with a prescriptive framework to support the assessment process. This framework uses the SAPPhIRE model of causality as a knowledge representation scheme to measure the real-valued distance between two design concepts. The proposed framework is implemented in a software tool called ‘VariAnT.’ Furthermore, the tool’s application is demonstrated through an illustrative example.

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