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系統識別號 U0026-0809202023052400
論文名稱(中文) 基於音樂理論的多代理系統—以鄧公村川西林盤設計為例
論文名稱(英文) Multi-Agent system based on music theory ─ Take the design of the Linpan of DengGong Village as an example
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 建築學系
系所名稱(英) Department of Architecture
學年度 108
學期 2
出版年 109
研究生(中文) 林源聖
研究生(英文) Yuan-Sheng Lin
學號 N76073049
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 88頁
口試委員 指導教授-簡聖芬
共同指導教授-徐衛國
口試委員-劉舜仁
中文關鍵字 多代理系統  音樂理論  自組織  生成式設計 
英文關鍵字 Multi-Agent System  Music Theory  Self-Organization  Generative Design 
學科別分類
中文摘要 建築設計行為,是指建築設計者在擬定可能的社會或環境問題的解決方案後,在圖紙中表達設計思想的過程。在參數化設計的發展下,設計的過程開始以步驟拆解及運算,近年來,源於電腦理論的MAS多代理系統已應用於建築設計領域,其方法是藉由將大而複雜的設計問題分解為多個子問題,再以代理智慧分別解決子問題,最終合成為總體設計成果。不同於傳統設計流程,多代理系統是一種自下而上的設計方法。
基於生成方式的設計系統需要足夠的理論依據。在過去,許多研究人員通過觀察生物或社會活動來建立多代理系統,並將其應用於設計過程中,可見其他領域的知識對於多代理系統的重要性。而音樂與建築無論在生成的過程及方法都具有極大的相似性,在過往有諸多研究都指明了兩者的思維互通性,呼應數位工具發展背景及音樂與建築的思維相似性,本文研究了建築與音樂的生成工具發展歷程及音樂創作生成理論,藉由多個程式設計實驗建立了基於音樂理論的多代理設計生成系統,應用於實際專案設計中,以驗證生成系統的可行性。
本研究涉及了音樂及電腦等跨領域知識,在建築設計方法上提供了一種針對設計流程的技術實驗,對設計方式提出了一個新的見解。
英文摘要 The meaning of the term "architectural design" refers to the process in which the designer expresses the design ideas in drawings after drawing up the solution of possible problems of society or environment. With the development of parametric design, the design process began to be disassembled and calculated in steps. In recent years, multi-agent systems derived from the field of computer science have been used in the field of architectural design. The method is to decompose large and complex design problems into multiple sub-problems, and then use agent intelligence to solve the sub-problems separately, and finally synthesize it into the overall design result. Unlike the traditional design process, the multi-agent system is a bottom-up Design method.
Design systems based on generative methods require sufficient theoretical basis. In the past, many researchers have established multi-agent systems by observing biological or social operations and applied them in the design process. Both music and architecture have great similarities in the creative process and methods. In the past, many studies have indicated that both architecture and music are inter-connected in thinking. Echoing the development of digital tools and the similarity of thinking between music and architecture, this thesis explores the history of the development of tools for both architecture and music and the generative creative theory. In the follow-up, multiple multi-agent systems based on music theory were established through multiple programming experiments, which were used in actual design projects to prove the feasibility of generative systems.
This paper involves cross-disciplinary knowledge such as music, computer and architecture. In the architectural design method, a new insight into the design method is proposed through a technical experiment aimed at the design process.
論文目次 第1章 緒論 1
 1.1 選題背景 1
  1.1.1 建築的設計思考 1
  1.1.2 分解流程的設計思考 1
  1.1.3 數位技術與參數化設計 2
  1.1.4 MAS多代理系統 2
  1.1.5 音樂與建築 5
 1.2 研究目標 6
 1.3 研究範圍 7
 1.4 研究框架 7
 1.5 研究方法 8
  1.5.1 文獻研究 8
  1.5.2 跨學科研究 8
  1.5.3 實驗研究 8
第2章 建築與音樂的生成工具發展脈絡及相關研究 9
 2.1 音樂理論之定義 9
 2.2 音樂與建築的工具發展 10
  2.2.1 音樂的創作工具 10
  2.2.2 建築的生成工具 13
 2.3 建築與音樂的圖解 15
  2.3.1 概念性圖解 15
  2.3.2 具象性譜記 16
  2.3.3 生成性圖解 16
 2.4 相關案例及研究 17
  2.4.1 音樂作品的語義結構 17
  2.4.2 JAN HENRIK HANSEN的建築實踐 18
  2.4.3 音樂與空間的“即興” 19
 2.5 章節小結 20
第3章 基於音樂理論的多代理生成系統實驗 21
 3.1 實驗設想 21
 3.2 工具探索及資訊流建立 21
  3.2.1 數位資訊與程式設計工具 21
   3.2.1.1 音樂的數位程式設計工具 21
   3.2.1.2 建築的數位程式設計工具 23
  3.2.2 資訊流建立 24
 3.3 音樂基礎概念轉化及構成 26
  3.3.1 聲音三要素 26
  3.3.2 音樂三要素 26
   3.3.2.1 精確的重複 27
   3.3.2.2 變化的重複 27
 3.4 系統一:基於合聲構成原理的量體構成 28
  3.4.1 機遇音樂與建築元素 28
  3.4.2 系統生成規則及其生成量體 29
 3.5 系統二:基於和聲進行的連續性生成 33
  3.5.1 音樂的和聲進行模式 33
  3.5.2 基於和聲進行模式的立面生成 34
 3.6 系統三:基於相互關係的空間內涵及組織 37
 3.7 系统四:自動化的空間內涵組織 41
 3.8 章節小結 44
第4章 設計專案背景及分析 45
 4.1 專案背景 45
  4.1.1 基地概況 45
  4.1.2 專案實施策略 47
  4.1.3 設計範圍選定 48
 4.2 人文地域條件現況 48
  4.2.1 林盤聚落特徵 49
  4.2.2 林盤建築特徵 50
   4.2.2.1 平面空間組合 50
   4.2.2.2 建築外觀造型 51
   4.2.2.3 屋面的變化與組合 52
 4.3 現有設計方法與規劃設計目標 52
 4.4 章節小結 53
第5章 生成系統的應用及建築的生成研究 54
 5.1 整體設計流程及生成系統應用設想 54
 5.2 組團內部規劃 56
  5.2.1 項目經濟指標計算 56
  5.2.2 建築配置及道路生成 57
   5.2.2.1 建築配置生成 57
   5.2.2.2 道路生成 58
 5.3 建築類型配置 61
  5.3.1 空間深度分析及生成規則的建立 61
  5.3.2 生成系統二的應用與建築類型配置方案 63
 5.4 建築內部空間配置 64
  5.4.1 合院類型區分與空間拓樸分析 65
  5.4.2 建築平面生成與優化 66
   5.4.2.1 生成系統四的拓展 66
   5.4.2.2 實際項目平面生成 68
 5.5 屋面生成及細部設計 72
  5.5.1 屋面生成系統 72
  5.5.2 門窗雕飾生成系統 74
 5.6 基於多代理系統下的設計成果 75
第6章 總結與展望 77
 6.1 基於音樂理論的多代理系統及總體設計流程 77
 6.2 不同觀點中的多代理系統及其優勢 77
  6.2.1 微觀尺度的多代理系統 77
  6.2.2 宏觀尺度的多代理系統 78
  6.2.3 多代理系統的優勢 78
 6.3 本研究不足之處及研究展望 78
參考文獻 79
附錄A 設計圖紙 81
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  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2020-09-18起公開。
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