人と共存可能なマイコン制御高輝度多色LED照射型植物工場の開発
将来の世界人口予測から40年後の2060年には世界の人口は100億人を突破すると予想される。100億人を越えると今の食糧生産事情では、全ての食糧を賄うことは不可能であると考えられる。特に日本では各国と比べて38%という食糧自給率の低さから将来の食糧問題は熾烈となる。また、さらに温暖化から、通常の屋外での農作物の生産力は低下することから、屋内での高効率の農業生産技術、特に人と共存可能な高生産力の植物工場が必要となる。
都市のオープンスペースにおける樹木配置の最適化 －日照時間とコストを目的関数とした遺伝的アルゴリズム（ＧＡ）を用いて－
都市のヒートアイランド現象は、最近の気温上昇に伴い、ますます問題視されることが予想されます。その緩和策のひとつとして、顕熱・潜熱に対する効果や蒸散作用を持つ植物による緑化が効果的です。この研究は、その緑化を効率よく行うために、地面の日照時間を最小化し、一方で植樹のためのコストを最小化することを目的とした最適解を遺伝的アルゴリズム（GA:Genetic Algorithm）を用いて導き出しています。
解析方法・結果
2004年に「緑化地域制度」が創設され、民有地の緑化を促進することが図られたことを受けて、総合設計制度の公開空地を対象に、日照時間とコストを目的関数としてパレート(多目的)最適解を求めました。
Fig.1.に解析モデル、Fig.2.に解析概要を示しています。Fig.3. がコストと平均日照時間の関係を示し、Fig.4.がパレート最適解を図示しています。Fig.5.が樹木本数と平均日照時間、Fig.6.が高木比率と平均日照時間の関係をそれぞれ示しています。
結論
遺伝的アルゴリズムを用いることにより、植樹のコストと日照時間のトレードオフの関係、つまりそれらのパレート最適解を求めることができました。また、樹木本数や高木比率と平均日照時間との関係性が明らかになり、樹木本数よりも高木比率を高めることが日照時間の軽減により効果的であることがわかりました。このように快適性と経済性を考慮した樹木配置に係る設計基準を提示することができました。
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