Chapter2

Statement of the Art/Background

第2章

既往・関A連研究／背景について 

2-1. Introduction

2-1.序論

In this chapter, various precedents are considered both in reviewing what has led up to the contemporary situation as well as the latest developments. These include developments from different academic fields such as Architecture, Engineering, Computer Science, Psychology, and Art. The precedents are used not only as case studies but their methodologies can be applied to 'Programmable Architecture', the theme of this thesis.

　本章では様々な前例を検討している。それは似ている例をあげるだけでなく、それによって現代的な再解釈、或いは最新の発展などにも考えを敷衍するためである。それは、建築学、工学、コンピューター科学、心理学、そして芸術など、の異なる学術分野の発展を含む。これらの前例は、ケーススタディとしてだけではなく、その方法論もこの論文のテーマである「プログラマブル・アーキテクチャー」に適用することができると考えている。

2-2. From Architecture

2-2．建築学から

2-2-1 . Cedric Price and the Japanese Metabolism Movement

2-2-1.セドリック・プライスと日本のメタボリズム・ムーブメント

With reference to temporal design linked with the idea of emergence, it is worth looking at the Fun Palace Plan, Plug-in City in the United Kingdom, and the Metabolism Movement in Japan in the 1960s and 70s (Lin, 2010). The emergent idea in this context is that the architect and designer designed ‘systems’ rather than depicting static images. This, in turn, led to an unexpected range of behaviours even after the building was built. The actual user would control how to use the structure. For example, in a capsule-based plug-in system, the residents would decide how to manage the capsules or components. (Auther note; need new discussion). From the outside, this development looks like a living system which is acquiring emergent behaviour. However, so far, these movements have not been successful in solving social and architectural problems. Because of various limitations such as cost, a building’s lack of portability, and a lack of an evaluation system (explained below), Metabolism never achieved large-scale success. 

　建築の分野においての創発の概念に関連する「テンポラルデザイン≒時間軸を持ったデザイン」を考えるとき、英国発のファンパレス計画やプラグインシティ、1960年代から70年代の日本のメタボリズム・ムーブメントを参照するのが有効である（リン、2010年）。ここでは、建物が建てられた後でも、予想しないさまざまな動作が発生することが予期されている。このテンポラルデザインの文脈において着目すべき概念は、建築家やデザイナーが「とまった絵」を設計するのではなく、動的な「システム」をデザインすることである。対して、ユーザーは構造物（≒建築物）の使用方法を、（想定ではあるが）コントロールする。例えば、カプセルベースのプラグインシステムの中で、カプセルやコンポーネントをどうのように管理するかは居住者が決定することができる。（※著者注；新たに議論しないといけない）。第三者視点からこの開発を観察するに、創発的な行動が起こっている、生きたシステムのように見えるであろう。しかし現在までのところ、これらの動きは、社会的、または建築的問題を解決するほどには成功していないように見える。コスト、建物の非可搬性、評価システムの欠如（後に説明）などの制限事項があげられる。こういった様々な要因のため、この代謝は、実社会で大きな成果を収めるに至ってはいない。 

     These ideas, first suggested by Cedric Price (Price, 1969) at the time of Britain’s total dissolution of the planning system in the late 1960s, were clearly unworkable. Already in the 1960s, in his counterattack to planning orthodoxy in his article ‘Non-plan’ (Price, 1969) and in his article ‘Activity and Change’ (Price, 1962), he shows an awareness of ‘time’.

“An expendable aesthetic requires no flexibility in the artefact but must include time as an absolute factor. Planned obsolescence is the order within such a discipline - shoes; motor cars; magazines.”

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　-Price, 1962

His time-based urban interventions have ensured that his work has an enduring influence on contemporary architects, though he built little. He frequently used the phrase ’Do you really need a building?’ rather than ‘What kind of building do you need?’. These stories reveal that his architectural concept is concerned with human activities.

　英国では「都市や建築の計画」することが1960年代後半に崩壊していた、セドリック・プライス（Price、1969）によって最初に提案されたこれらのテンポラルな計画のアイデアは、明らかに実現不可能であった。すでに1960年前後に、ある記事、「Non-plan」（1969年）と「Activity and Change」（1962年）において、正統的に計画することへのカウンターアタックとして、プライスは計画における「時間」への関心を示している。かれは、その中でこう述べている。

『人工物のなかで、消耗品の美学に、柔軟性は必要ないが、時間の概念を含める必要が絶対的にある。計画的陳腐化戦略は、スニーカー、自動車、雑誌などの分野ではむしろ秩序だ。』
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　-Price, 1962

　プライスは実作が少ないながらも、「時間ベースの都市介入」の方法を提示したことにより現代建築家に長きにわたって影響を与えている。彼は「どのような建物が必要か？」ではなく「本当に建物が必要か？」というフレーズを頻繁に使用している。これは、彼の建築哲学が人間の活動そのものに喚起されていることを示している。

     Although never built at this scale, Price eventually put these ideas into practice in a reduced scale at the 1971 Inter-Action Centre in the Kentish Town area of north London. The building constitutes an open framework into which modular, pre-fabricated elements can be inserted and removed as required according to need. Central to his thesis that a building should only last as long as it was useful, the centre was designed on the condition that it had a twenty year life span and it was accompanied by a manual detailing how it should be dismantled. For Price, time was the fourth spatial dimension, length, width and height being the other three. Price’s architectural philosophy is not about the finished building but more about an ability to enable and facilitate change in a changing world and to allow us to think the unimaginable. 

　この規模では建設されなかったが、ロンドン北部のケンティッシュタウンにおいて「インターアクション・センター」で、プライスは1971年このアイデアを縮小して実現させた。この建物の構造はオープンな鉄骨フレームで構成され、そこにモジュール化されたプレハブの要素を必要に応じて挿入したり取り外したりすることができる。建築は必要とされる間のみ残存すべきであるという彼のテーゼの中心をなすもので、このセンターは20年の寿命を持ち、解体の仕方を詳細に説明したマニュアルが付属しているという条件で設計された。プライスにとって、時間は長さ、幅、高さにつづく第4の空間次元であった。プライスの建築哲学は、完成された建物ではなく、変化する世界の中で変化を可能にし、促進するものであった。これは、想定した計画をこえるものを、計画として許容することであった。 

     Price’s philosophy influenced a number of buildings including Richard Rogers and Renzo Piano's early 1970s project, Centre Georges Pompidou in Paris. During the 1970s in Japan the Metabolist movement (Lin, 2010) had a certain presence in the development of architecture and urbanism, but its influence is difficult to trace beyond academia, and surprisingly little of its influence is visible in the urban fabric of cities today. 

　プライスの哲学はその後の多くの建築物に影響を与えている。例えば、1970年代初頭にパリに建てられたポンピドゥーセンターのプロジェクト（リチャード・ロジャース＆レンゾ・ピアノ）、1970年代を中心に日本で興ったメタボリスト・ムーブメント（リン、2010）などである。建築と都市の設計手法の発展の文脈で、ユニークな存在感を示したが、その影響は学界を超えて辿るのはむずかしい。そして、驚くほど今日（こんにち）の都市の部分構造に影響が見られないのである。  

     Metabolists were unique pioneers, who tried to incorporate temporal design into the planning process. Temporal design is defined as a design methodology whose processes are time-based. Usually, a design is done as a static image which one then tries to implement to achieve the original depicted image. By contrast, this temporal design methodology was concerned with the whole life of the building - its construction process, its use as a building, and ultimately its collapse. To ‘metabolize’, in this context, is defined as a procedure that classifies the material properties of architectural elements according to their life cycle. Once this life cycle is completed, the component or element is removed and a new one is plugged in. Since then the interest in and need for the design and construction of intelligent buildings and their urban aggregation into a metabolic system for cities has increased. Social contexts have changed radically, many new materials have come into production, cities have expanded and computational resources and processes have increased by several orders of magnitude. In addition, there has been increasing pressure to address sustainability issues such as carbon footprint, energy waste, etc. The question which arises is: “what is the appropriate model for urban Metabolism and what are the means of implementing intelligent and responsive buildings within urban metabolic systems?” 

　メタボリストは、テンポラルデザインを計画プロセスに取り入れようとしたユニークな先駆者であった。テンポラリーデザインとは、プロセスを時間軸で捉えたデザイン手法と定義される。通常、建築デザインは静止画でアウトプットされ、その実装は現実をその絵へ近付けていくことである。対照的にこのテンポラルデザインとは建物の全寿命を考慮に入れることである、つまり建設時から、運用時、そして最終的には壊すことまでを勘定に入れるということである。この時間的設計方法論での「代謝すること」との定義は、まず建築を構成する要素をその寿命に従って分類することにはじまる。そのライフサイクルが完了すると、構成部品または構成要素が削除され、新しいものへと入れ替えられる。これ以来、代謝システムを備える建築物と、またその仕組みの集合体としての都市への関心が高まった。その後今日に至るまで、社会的状況は激変し、多くの新素材があらわれ、都市は拡大し、計算資源とプロセスはその桁数を増やした。さらに近年では、二酸化炭素排出量やエネルギー無駄遣いなどの、環境持続性に関する問題の対処への注目が高まっている。このような状況で問題提起するとすると、「都市代謝の適切なモデルは何か」、或いは「都市代謝システム内にインテリジェントで応答性の高い建物を実現する方法とは何か」などがあげられる。 

     The most relevant point with regard to the current thesis, which provides the basis for the hypothesis, is that the Metabolists’ approach lacks a means of evaluating and modifying architecture (buildings) after it is constructed, leaving no method for the reduction of architecture(buildings) (fig2-2-1). For example, Metabolists considered ‘Growth‘, which means just adding rooms to a building with capsules, only in the context of the Japanese post-war economic miracle from the 1950s to the 1970s. At that time Japanese leaders only focused on the increase and concentration of the population from a Utopian political view believing in impossibly idealistic schemes of social perfection. However, they did not concern themselves with the reduction or abandonment of units and whole areas. In other words, according to S. Hamano (Hiroki Azuma, 2009), they were missing a set of reduction rules which would create a means to judge a structure by its architectural and sociological aspects, analogous to the ‘Kill Strategy‘ used in selection (JH, 1975 (published 1992)) within the field of biological-computation, especially in the Genetic Algorithms.

     It is true that they estimated and proposed future adaptability, but they did not design ‘the subject’. Does this raise the question of who will take the initiative to handle this time-based evolutionary process? Will it be done by architects, governments, or users? This is why their system did not work well, although some public buildings have been metabolized (defined above), such as the National Museum of Ethnology, Osaka-Japan designed by Kisho Kurokawa,1977.

　この論文の仮説のために最も需要な内容は、メタボリストの建築のアプローチには、建設後に物理的建物を評価・改造する手段が欠如しており、加えて物理的建物を削減する余地が残っていないことである。（図2-2-1）。たとえばメタボリストは、1950年代から1970年代にかけての日本の戦後の経済成長のコンテクストで、建築物にカプセル状の部屋を追加することを「成長」とした。当時、日本の指導者たちは極端に理想主義的な社会計画を信じ、ユートピア的な政治的視点から人口の増加と集中にのみ焦点をあてていた。しかし、彼らは、部分ユニットや全体エリアの削減、或いは放棄にあまり関心を持たなかった。浜野（東浩紀編集、2009年）が言い換えたところによると、建築学的、かつ社会学的な削減ルール群を欠いていた。これは、計算生物学分野、特に遺伝的アルゴリズムの中の「選択」（ホランド, 1975年、（出版1992年））の中の概念、「キルストラテジー」と類似している。

　メタボリスト達が、建築の将来の適応性を提案・確立したのは事実であるが、彼/彼女らは「主体」をデザインしなかった。これは、誰が主導を執って、この時間ベースの進化過程を成し遂げるか、という問題提起でもある。それは、建築家なのか、政府なのか、またはユーザーなのか？彼/彼女らの代謝システムがうまく機能しなかったのは、これも原因のうちのひとつではなかっただろうか。もっとも、日本国立民族学博物館（黒川、大阪, 1977）など一部の公共施設は代謝し今でも生き続けているが。

2-2-2 . Criticism of Teleological Planning with A.Isozaki and C. Alexander’s idea 

2-2-2. 目的論的計画に対する批判、磯崎とアレキサンダーの概念を援用して 

The traditional planning concept (fig2-2-2,1), which involved first drawing an overall image of an orderly future and then implementing it incrementally, is no longer effective. Because designers already know the planning objective before it is built, it is easy to define and demolish the object after building it. Architecture is, however, somehow a dynamic event which has a timeline rather than an object. What is really needed is not a controlled top-down plan, but a process that begins with the parts and progresses toward a whole. In such a process, there is no overall image (picture). There is never completion. What is important is a process in which the parts are self-sufficient (every part should have the ability to be dynamically interactive ie. be sensing, thinking, and acting). 

　伝統的なプランニング（計画）の概念ー最初に秩序だった未来の全体像を描き、次にそれを段階的に実装するという方法（図2-2-2,1）ーはもはや効果的ではない。なぜなら設計者は、構築前に計画目標をすでに知っているため、構築後にオブジェクトを定義および解体するのは簡単であるからである。しかしながら、建築とは物体というよりも、時間軸をもった動的な出来事である。本当に必要なのは、コントロールされたトップダウン計画ではなく、部分から始まり全体に向かって発展していくプロセスである。このようなプロセスでは、全体にわたる像（ブループリント）はない。そこに完成は訪れない。重要なのはそのプロセスにおいて、部分が自己完結（すなわち、すべてのパーツは動的に相互作用をすることが出来るべきである。例えば部品が自分でセンシング、計算、アクティベイトする能力を持つ。）していることである。 

     Generally, a design, especially if designed by a single individual designer, tends to have one goal the establishment of order that is visually and logically complete. In such a case, the design is limited to visible outputs which look capable of controlling the system, including architectures and cities. This conforms to a rigid, hierarchical ‘tree-like ‘structure(C. Alexander, 1966). The spontaneous growth of real cities, on the other hand, has the character of a ‘semi-lattice’ (C. Alexander, 1966), constantly generating random relationships. This means that neither modern design methods, which set Utopia in the future nor the so-called city planning method, which is aimed mainly at controlling existing conditions, can be effective as long as they are based on a teleological structure. C. Alexander demonstrated logically the impossibility of planning; in his thesis “A city is not a tree“.(C. Alexander, 26 1966) He pointed out the implicit self-contradiction, that a single individual planning method cannot help but possess a ‘tree’ structure.

　一般的に設計（デザイン）について語るとき、特に1人の個人設計者（デザイナー）によって設計された場合、視覚およびロジック的確立のために特定の「秩序」を持たせる傾向がある。このような場合、システムを制御できるように見える、わかりやすいアウトプットに限定されてしまうことがおおい、建築や都市でも同じである。この産物は、「ツリーのような」（C.アレクサンダー、1966年）、硬直し階層的な構造を持つことが多い。一方、同時多発的成長をする実際の都市は、「セミラティス（網状交差図的）」の特徴を持ち、常にランダムな関係を生み出していく。これは、将来のユートピアを設定する現代設計手法も、主に前提条件を制御することを目的とした都市計画手法のどちらも、目的論的構造に基づいている限り効果的ではないことを意味する。アレクサンダーは論文 「シティーイズノットアツリー（C.Alexander　1966）」で単一の設計者による計画方法は「ツリー」構造を持たざるを得ない、という暗黙の自己矛盾を指摘したのであった。こうして、彼は計画の不可能性を論理的に示した。 

     Mr A. Isozaki was already aware of this issue which placed him in a critical position with respect to the Japanese Metabolist Movement. The problem is: the specialist’s design cannot help but be a teleological structure as opposed to an architect-less design. The Metabolists tried to avoid those specialist’s subjective design methods by using autonomous and time-based design methods (Time-based design is the architectural system that has the ability to change after being built), but they fell into the same trap because they still left the subject as ambiguous with regards the actual growing process. They drew beautiful-utopian drawings but did not set rules as to who is going to control the structure after leaving the architect’s hands. True autonomous design should be handled by the user.

     In brief conclusion, neither functionalism nor top-down or bottom-up planning methodology by architects was able to work properly. There should be more participatory planning methods, an architect-less architectural system though not in the vernacular tradition, as B. Rudofsky (Rudofsky, 1964) insisted, but a more contemporary method using novel communication tools.

　磯崎新はこの問題をすでに認識しており、それにより日本のメタボリスト運動に関して彼を批判的な立場に置いた。ここで問題となっているテーゼは、専門家による設計（デザイン）は目的論的構造を逃れられないことであり、それは所謂、建築家なしの建築と対立するものである。自律的で時間軸を考慮に入れた設計手法（時間軸を考慮に入れた設計とは、建設後に、構成を変更できる建築システム）を解決手段として、メタボリストはこの専門家による主観的な設計手法を回避しようとした。しかしながら、その想定した変化の過程に於いての「主体」に関して曖昧なまま放置したことによって、同じ轍を踏んだ。彼らは美しいユートピアを描いたが、それが建築家の手を離れた後、誰が構築物を制御するかについての ルールを設定していなかった。真に自律的なデザインとは、本来ユーザーによって舵取りされるべきであるが。

　ここでの結論として、機能主義的なトップダウンまたはボトムアップの計画方法論も、建築家によるものである限り適切に機能することはなかった。つまり、かつてB.ルドフスキー（Rudofsky、1964）が主張したように、建築家なしの建築システムが必要とされるわけである。しかしながら今日的な建築手法は、当時の初源的なものではなく、新しいコミュニケーションツールを使用するなりして、現代的な方法による参加型の計画手法になるべきである。

2-2-3 . A Shortcoming of Parametrisism

2-2-3. パラメトリック主義の欠点

Parametrical control in architectural modelling has been adopted by many scholars, architects, and computer scientists. The word ‘Parametricism’ was first introduced by Patrick Schumacher in his book The Autopoiesis of Architecture (Schumacher, 2010b). Not only his thesis but also his actual architectural methodology in his studio are built around digital-architectural design.

　建築のモデリング（幾何モデリングという意味と、数学的モデリングの両方の面で）において、パラメータによる制御は多くの学者、建築家、そしてコンピュータ科学者によって、採用されている。「パラメトリシズム」という言葉は、パトリックシューマッハの著書、建築のオートポイエーシス（シューマッハ、2010）で最初に紹介された。この考え方は、論文の中だけでなく、彼のデザインスタジオでも方法として踏襲されている。

     Even though Parametric design provides an initially dynamic response to a set of factors, such as effective shading for saving energy, the final product is a static solution that does not further adapt to either environmental changes or changes in the social context. If Parametricism is used appropriately, which means as a tool not used only for the desire for artistic uniqueness, it can provide one of the solutions to create pre-adaptive architecture (Pre-adaptive Architecture is defined as an architectural system which has dynamic simulation with changeable geometrical parameters for various types of optimization at the planning stage; before construction). However, this methodology is effective only at the planning stage of the process; once it is built, there is no way to revise it based on changes in its context. Even though there is a virtual software-based loop (fig 2-6-1), the system can not use the feedback after the hardware is established, thus it will not be fully adaptive. If the required environmental or functional conditions changed, it would make it difficult to achieve the desired outcome. For example, if there was a building with one reading room, and this room’s function was required to change to that of a bedroom, the environmental conditions in this room also need to change; the sunlight should be fully screened, and it should be quiet for sleep. Architecture cannot satisfy this requirement unless it can recognize time-based adaptability after construction.

　There are, however, numerous possibilities here. If the components have time-dependent adaptability, physically and digitally, true adaptability might actually materialise, at the building level and, in principle, also at the city level.

　例えばエネルギー節約のための効果的なシェーディングなど、パラメトリックデザインは初期≒設計段階は要因に対して動的な応答を提供するが、最終的な建築物としての産物は環境や社会的状況の変化に適切に対応できない、静的な解決方法である。例えば芸術的な独自性を求めるなどのモチベーションではなく、パラメトリック主義的設計方法が適切に使用されていれば、事前適応型・建築の設計方法として有効である。（「事前適応型建築設計手法」は、幾何的変数と各種シミュレーションを様々な最適化手法を用いて統御する建築設計手法として定義される。建設前の設計・計画段階では、様々なスキームに対して変更可能である。）ただしこの方法は、建設プロセス全体の計画段階にのみ有効であり、一度建設されてしまえば、その状況の変化に合わせて修正はできない。システム全体のダイアグラムを見ると（図2-6-1）、ソフトウェアでの設計部分にループはあるが、ハードウェアの完成後にシステムはフィードバックを使用できないため、十分に適応することはできない。必要な環境または機能の前提条件が変更された場合には、望ましいアウトプットを出すことは困難になる。たとえば、ある建物に書斎が一つあり、その機能を寝室に変更する必要がある場合、この部屋の環境条件も変更する必要がある。少なくとも寝ている間は睡眠のために、日光は完全に遮光され、静かでなければならない等である。建築としては、建設後の適応性に目を向けて、時間軸を持った設計がなければここでは対応できない。

　しかしながら、ここには大きな可能性を見ることもできる。もしコンポーネント（建築的構成要素）が物理的およびシステム的に経時的な適応性を持つならば、真の適応性が物質化させられるかもしれない。これは基本は建物レベルであるが、仕組みとしては都市レベルでも実現する可能性があるのだ。

2-2-4 .Three Realized Cybernetic Architecture Projects 

2-2-4.すでに実現したサイバネティック・アーキテクチャ・プロジェクト三選 

The Blur Building was built for the Swiss Expo 2002 on Lake Neuchatel. It is an architecture of atmosphere, according to designers Diller & Scofidio (Diller, 2002). The whole structure uses traditional static tensegrity principles to support an open deck covered by a network of computer-controlled water nozzles. Water is pumped from the lake, filtered, and shot as a fine mist through 31,500 high-pressure mist nozzles, shrouding the structure with steam to produce a responsive building envelope (the response mechanism is explained below). This technique allows the size of the cloud, and therefore the size of the building envelope, to be directly related and responsive to the environmental conditions that surround the building. 

　ザ・ブラーと呼ばれる建築物は、2002スイス博覧会のためにヌーシャテル湖に建造された。設計者のディラー＆スコフィディオによると、いわば「空気の建築」であるらしい（ディラー、2002）。建物全体は、静的テンセグリティ―による構造が、オープンデッキを支持している。デッキは、コンピューター制御のウォーターノズルのネットワークによっておおわれている。水は湖から汲み上げられ、ろ過され、31,500個の高圧ノズルを通して細かいミストとして発射される。このミストは構築物を覆い、応答性の高い建物の外皮を構成している（応答メカニズムについては以下で説明）。このしくみにより、雲のサイズ、つまりは建物外皮サイズなどをコントロールして、建物を取り巻く環境条件に応答することができる。 

     The aim of controlling the building in this way was to produce enough mist to cover the entire structure while not allowing it to drift or stray too far from the building (Diller and　Scofidio 2002). “A smart weather system reads the shifting climatic conditions of temperature, humidity, wind speed and direction, and processes the data in a central computer that regulates water pressure.” (http://www.dillerscofidio. com). One parameter only is controlled, the density of mist. Sensors measuring wind speed and the natural air humidity were placed within the building and along the shoreline in order to collect the environmental data used to control the rate of mist produced by the computer-controlled nozzles. In addition, several individually controllable zones exist, enabling portions of the building to be shrouded at different rates, because of multiple sensors and mist nozzles. 

 このように建物を制御する目的は、ミストが建物から離れすぎたり散らないようにしながら、構造全体を覆うのに十分なミストを生成することであった。彼らのWEBによると「スマート気象システムは、気温、湿度、風速、風向の変化しつづける気候条件を読み取り、中央コンピューターでデータを処理し、水圧を調整する。」ということらしい（（Diller and Scofidio, http://www.dillerscofidio.com 2002)。ここでは、ミストの密度という1つのパラメータのみが制御された。風速と自然の空気湿度を測定するセンサーが、建物内と水面との境界線に沿って設置された。コンピューター制御のノズルから発生するミストの割合を制御するために、センサーはそれらの環境データを収集した。さらに特定の、複数センサーと複数ノズルにより構成される領域が存在し、それらの領域ごとを異なるミストの割合で、個別に制御し、カバーすることが出来た。 

     This Object Oriented System is shown in figure 2-2-4,2. Although this architecture uses responsive technologies to control the size and shape of its envelope dynamically, which can be considered a pioneering example of an event-based design concept, the control system is quite limited and not particularly interactive, especially in response to human input. 

　このオブジェクト指向的システムは、ここではレスポンシブシステムと呼ばれ、図2-2-4,2にダイアグラムが表されている。この建築物は、応答可能な仕組みを使用して外皮サイズと形状を動的に制御し、出来事（イベント）ベースの設計方法の先立つ例と見なすことができる。しかしながら、制御システムはとても限定されており、特に人間のインプットに応じて特に作用するものではなかった。

     The Aegis Hyposurface(1999~2001) is a dECOi project, designed principally by Mark Goulthorpe and the dECOi office with a large multidisciplinary team of architects, engineers, mathematicians and computer programmers, among others. This team included Professor Mark Burry, who was working at Deakin University at the time, along with various others from Deakin’s group, including Professor Saeid Navahandi and Dr Abbas Kouzani. This project was developed for a competition for an interactive artwork for the foyer of The Birmingham Hippodrome Theatre. It was devised for the cantilevered ‘prow’ of this theatre. From an engineering point of view, the surface was built upon a framework of pneumatic pistons, springs, and metal plates, all of which were used to deform a façade-like surface (Liu 2002). 

　「Aegis Hyposurface」（1999〜2001）はdECOiプロジェクトとよばれるもののひとつである。主にMark GoulthorpeとdECOiオフィスによって設計され、建築家、エンジニア、数学者、コンピュータープログラマーなどの大規模な学際的なチームが参加している。このチームには、当時ダーキン大学で働いていたMark Burry教授と、Saeid Navahandi教授やAbbas Kouzani博士を含むさまざまな人々が参加していた。このプロジェクトは、バーミンガムにあるヒッポドローム劇場のロビーにインタラクティブアートワークが計画され、そのコンテストのために作成された。この劇場には「船のへさき」のような片持ちの構造体があり、そこのために計画された。技術の観点から、この「サーフェス」は空気圧ピストン、バネ、および金属板の枠組みで造られ、これらはすべてファサードのような外観を変形させるために使われた（Liu2002）。

     Effectively, the piece is a facetted metallic surface that has the potential to deform physically in response to stimuli from the environment (movement, sound, light, etc.). Driven by a matrix of actuators which consist of 896 pneumatic pistons, the dynamic-elastic ‘terrains’ are generated from real-time calculations. Behind the façade’s surface, many pneumatic pistons are attached to metal plates that form the wall surface. Springs are then attached to both the pistons and the static structural frame, helping to control the location of each piston by anchoring it to the frame. 

     The proposed system has a dynamically reconfigurable surface capable of ‘real-time’ responsiveness to events in the theatre, such as movement or sound. A computer was programmed to fire each piston sequentially in order to produce a series of patterns that responded to environmental stimuli —sound being the particular stimulus used. The implicit suggestion is one of a physically responsive architecture where the building includes an electronic ‘central’ nervous system, the surfaces responding to any digital input (sound, movement, Internet, etc).

　物理的には、このプロジェクトは細かく分節された金属でできたサーフェスで、外部環境からの刺激（動き、音、光など）に応じて物理的に変形できる。896個の空気圧ピストンがマトリックス状に構成され、駆動されている、伸縮自在な「地形」がリアルタイムの計算から生み出される。ファサード表面の後ろ側には、壁面を形作る金属板に多くの空気圧ピストンが取り付けられている。また、バネがピストンと固定構造フレームの両方に取り付けられ、各ピストンの位置をコントロールする助けとなる。

 　提案するシステムは、動的に再構成可能な表面を持ち、動きや音などの劇場内のイベントに「リアルタイム」に反応することができる。制御コンピュータは、環境刺激に呼応する一連のパターンを造り出すために、各ピストンをシークエンシャルに動作するようにプログラムされた。もっとも、敷地が劇場であったのでここでは音が特定の刺激と設定されていた。ここで実現したものには、構造物に電子的な「中枢」神経系が含まれ、そのファサードが入力；音、動き、インターネット等、に応答する仕組みが実装された。つまり物理的にレスポンシブな建築物が、可能なことを暗示した。

     However, there are some limitations. One is the structural split between flexible and static parts; all structural loads are supported by a traditional, static framework. The dynamic quality of the building only relates to the skin, not the structure that supports it. A second issue is that this project does not provide any functional solutions such as an architectural facade or a shelter but, rather, it simply demonstrates a kinetic system. Sterk criticised this work stating that ‘Thus a responsive architecture that consists of a functional building envelope which shelters people from environmental loads by addressing the principles of cold bridging, rain screens, and the dynamic transferring of structural loads still needs to be resolved.”  (Sterk, 2009b). Finally, the system is too simple to provide multi-layered interactivity because every controller is linked to a central computer. Hence it is not designed to provide higher intelligence or agent-based functionality.

 しかし、いくつかの制限も存在した。第１に、適応性のある部品と固定的な部品の間にある構造的分裂である；すべての構造的荷重は伝統的な固定されたフレームによって支えられいる。建物の動的な機能は、外装のみであり、構造部分は動かない。2番目の問題は、このプロジェクトが建築ファサードやシェルターなど、機能的なソリューションを提供しておらず、単に運動システムを示しているだけであるということである。スタークは、「このようなレスポンシブば建築物は、寒さや雨などの環境的負など、あるいは動的な構造が荷重に耐えることなど、人々を守る機能的な建造物として、設計され、それらを実際的に解決する必要がある。」とこの作品を批判している（Sterk、2009b）。最後に、すべてのコントローラーが中央コンピューターにリンクされているために、システム構造が単純すぎて幅広いイタラクティブ性を提供できないことである。このようにこの作品は、よりインテリジェントな制御や、エージェントベースの機能性（部分が考えて行動する）を提供するようには設計されていないのである。

     The Water Pavilions consist of two parts, the Freshwater pavilion designed by NOX, and the Saltwater Pavilion done by Kas Oosterhuis (Oosterhuis Associates) in Holland, 1997(pic-14). The aim is to educate and inform the public about the latest technical advances, as well as to celebrate water’s more sensuous properties. These examples propose some alternative ordering of sensors and actuators, and for their control as a responsive and interactive system. It is called ‘Liquid’ architecture (the description comes from the American pioneer in cyberspace architecture, Markos Novak(Schwartz)). In order to effect a continuous interplay between people and buildings, he wants a chain reaction that is constantly out of balance. In the Freshwater Pavilion, in the absence of clearly definable floors and walls, people lose their balance and fall over; this new architecture demands a new kind of behaviour from the visitor. At the same time, however, the architecture in this example is driven by visitors; this is ‘interactivity’. The Water Pavilion is the first very large and complex, fully interactive, three-dimensional environment ever built. It is more than a quasi-interactive environment where the user can only choose from a limited number of possibilities supplied by the designer. 

　　1997年にオランダにつくられた「ウォーターパビリオン」は、NOXによって設計されたフレッシュウォーターパビリオンと、Kas Oosterhuis（Oosterhuis Associates）によって作成されたソルトウォーターパビリオンの2つのパーツで構成されている（写真 2-2-4,5）。目的は、水のもつ感覚に訴える特性を改めて主張するだけでなく、訪問者に最新の技術的進歩について教育し広めることであった。これらの建物ではシステムはレスポンシブで、ときにはインタラクティブ可能であった、そのためセンサーとアクチュエータ―の構成がいくつか用意された。それは「液体」建築と呼ばれる（その言葉はサイバースペースアーキテクチャのアメリカのパイオニアであるMarkos Novak（Schwartz）に由来する）。人と建物の間に継続的な相互作用をもたらすために、彼は常に不安定な連鎖反応を望んでいた。「フレッシュウォーターパビリオン」では、明確に定義できる床と壁がないため、人々はバランスを失い転倒してしまう。このように、この建築物は訪問者にある種新しい動作を要求するが、また同時にこの建築物は訪問者によって操られる面もあり、これが「インタラクティビティー≒相互作用力」である。「ウォーターパビリオン」は、最初に建てられた、非常に大きく複雑で、完全なインタラクティビティーを備えた3次元環境である。ここでは、ユーザーが、準インタラクティブ的環境以上のものが期待できた、それはすなわちデザイナーによって想定された可能性からのみ動作を選択できるインタラクティビティーである。

     The software built into the Water Pavilion receives so many different sorts of inputs that even the designers cannot predict the results. Every moment is different and unexpected. This makes the Water Pavilion, not just an experience but also an unparalleled testing ground for the study of interactivity.
    In terms of hardware, in the Freshwater Pavilion, there is no distinction between horizontal and vertical, between floors, walls and ceilings. This translates into a responsive interior that uses the advantages offered by virtual environments to produce programmable spaces. According to Lootsma and Spuybroek (ref-33), using this interactive system through a thousand blob trackers and light sensors, the architecture can provide a hybrid space between a virtual representation and the physical space. The key is the interactivity between these two.

　ウォーターパビリオンに組み込まれているソフトウェアは、設計者でさえ予測不可能なほど多くの異なる種類のインプットに応じる。すべての瞬間の反応は異なり予測できない。これにより、ウォーターパビリオンは単なる体験のための場ではなく、相互作用力を研究するための他にない実験場にもなる。
　ハードウェアに関しては、フレッシュウォーターパビリオンでは、床、壁、天井の間で、水平と垂直の区別はない。これは、仮想環境を投影し、プログラマブルな空間を生み出すのに適したインテリアである。LootsmaとSpuybroek（ref-33）によると、無数のブロブトラッカーと光センサーを介してインタラクティブシステムを使用することで、仮想表現と物理的空間のちょうどまじりあったハイブリッド空間体験を提供する。鍵は、仮想と物理空間のインタラクティブ性といっても良い。

     Every group of sensors is connected to a projector that projects a ‘standard’ wire which together create a frame grid building and which translate every action of a visitor into real-time movements of (virtual) water. There are three different outputs or systems: 1) projected animations, 2) a lighting system, and 3) an audio system. Each of these three systems is distributed throughout the building to make a rich, multimedia environment.

“The light sensors are connected to the ‘wave’. Every time one walks through a beam of infra- red light one sees a wave going through the projected wire frames . . . visitors can create any kind of interference of these waves”

                                                -Lars Spuybroek,Lootsma, 1997. 

　全てのセンサーグループは、建物をグリッドに分割する、ネットワークに接続されている。訪問者のすべての行動を読み取り、バーチャルな水のリアルタイムの動きに変換し空間に投影する。3つの異なるアウトプットまたはシステムがある：1）投影されたアニメーション、2）照明システム、3）オーディオシステム。これら３つのシステムはそれぞれ、その建物の隅々まで供給され、豊富な、マルティメディアの環境を構成している。

『光センサーは 「波 」に接続されています。赤外線光の中を歩くたびに、投影されたワイヤーフレームを通過する波が見える...訪問者はこれらの波のあらゆる種類の干渉を作り出すことができる』

                                                 -Lars Spuybroek,Lootsma, 1997

     However, some unsolved issues are worth mentioning. Firstly, the physical form is fixed and non responsive, though some phenomenal visualizations attempt to be responsive and interactive. Spatial quality sometimes depends highly on the shape of building and especially the interior space is static, and again the structural framework is isolated from the　interactivity. Secondly, the multi-layered interactivity can provide a number of programs, but it is random. From the users view, it is quite rare to come across useful functions accidentally in the random controlled interactivity. Ideally the functions should be programmable by the end user. In other words, the interactivity has been designed and fixed by the system designer and not by the user.

　ただし、いくつかの未解決の問題について言及しておかなければならない。第一に物理的な形は変わらず応答しない、現象をビジュアライズした映像は反応や相互作用が可能だけれども。空間品質は建物の形状に大きく左右されることがあるが、特に内装空間は動きがなく、構造の枠組みは相互作用性からは切り離されている。第二に、幅広い相互作用力はいくつものプログラムを供給できるが、それはランダムである。ユーザーの観点からは、ランダムに制御された相互作用性により、偶然に有用な機能に出会うことは非常にまれであると言わざるを得ない。言い換えると、ここでの相互作用性はシステム設計者によって設計されており、ユーザーの手によるものではない。理想的にはその機能はエンドユーザーによってプログラム可能な状態にされるべきである。

2-2-5 . Nicholas Negroponte’s Idea

2-2-5. ニコラス・ネグロポンテのアイデア

‘Responsive Systems’ have been developed in many fields including 1970s architecture. The accepted definition of responsive architecture is that of a class of architecture or building that demonstrates an ability to alter its form, to continually reflect the environmental conditions that surround it. The basic work of responsive architecture was done by Nicholas Negroponte at MIT, described in The Architecture Machine (Negroponte, 1970) and Soft Architecture Machines (Negroponte, N. 1975.). His research focuses on three main aspects.

　「レスポンシブシステム≒応答可能な仕組み」は、1970年代の建築学を含む多くの分野で研究されてきた。認められている定義のうちの一つは、取り巻く環境変化に対して継続的に何かしらの反応をするためにその形態を変化させられる建築物、或いは構築物の類である。レスポンシブル建築の基礎的な研究は、「アーキテクチャ・マシーン」（ネグロポンテ、1970年）と「ソフト アーキテクチャ・マシーン」（ネグロポンテ、N.　1975年）、などの論文で、マサチューセッツ工科大学のニコラス・ネグロポンテによってなされた。この研究はおもに、3つ側面に焦点をあてている。

     First he looks at the importance of the interface between humans and the architectural machine. In an earlier book, (Negroponte, 1970) he provides a literature review on systems theory and probes deeply into the underlying issues in man and machine relationships and artificial intelligence. He also proposes that responsive architecture is the ‘natural product of the integration of computing power into built spaces and structures, and that better performing, more rational buildings are the result’ (Negroponte, N. 1975.). 

　第１に、ネグロポンテは人間とアーキテクチャル・マシーン（定義は直下）の間のインターフェースの重要性を訴えた。前述の本；アーキテクチャ・マシーン（ネグロポンテ、1970年）の中で彼はシステム理論について文献調査を提供し、人と機械の関係、またそれらと人工知能についての潜在的な問題を深く厳密に調査している。レスポンシブ・アーキテクチャとは「コンピューティングパワーを建築空間や構造物に統合することで生まれる自然な産物であり、より高性能でより合理的な建築物はその結果である」（ネグロポンテ、N.　1975年）と提案している。 

     Secondly he considers user participation looking towards open source buildings. In practice, user participation in architecture requires planning without a designer before the building is built and control-ability by the user during the planning phase and even post-construction. Two aspects are key here, designing architecture that is ever-changeable, and by using a bottom-up approach where the end-user has the ability to change the building at every phase. In his second book, he discussed fully the literature around user participation in design. He said that the ideal design is so seamlessly and well integrated that it is not possible to tell which partner contributed what. This also leads to highly creative and innovative results. 

　第２に、オープンソースビルディングを視野に入れたユーザーの参加について考察している。実際的には、建築（行為）にユーザーが参加するには、建物を建てる前に設計者がいない状態で計画するか、計画段階や建設後にもユーザーによる、ある種の参加・制御ができることが必要である。ここで重要な2つのキーポイントは、（建物とシステムの両方の意味で）建築物を、常に変更可能な設計にすることと、エンドユーザーが建築物のライフスパンに渡ってアーキテクチャを変更できるボトムアップのしくみを持つことである。上記の二つ目の文献の中で、ユーザーの参加による設計について、十分な既往研究と議論を展開している。彼は、理想的な設計とは継ぎ目がなく、かつ十分に統合されているため、どのパートナー（ユーザー）が何に貢献したかを判断することはできないと述べている。この手法も、また非常に創造的で革新的な結果に繋がるであろう。

     Finally, he looks at computer personalization. Negroponte looks forward to the man-machine relationships becoming so personal that both man and machine can politely interrupt encrusted habits with fresh inspiration or a nudging reminder of higher priorities. Furthermore, he also predicts that the response pattern of a machine interacting with designers would differ, according to their temperament and culture. 

　最後に彼はコンピューターのパーソナライゼーションについてを考察した。ネグロポンテは、人と機械の関係がとてもパーソナルになり、双方向の日常に丁寧に介入できるようになるだろうと、期待していた。それは、たとえば新鮮な着想や、自然なリマインダー、あるいは緊急の知らせなどをもたらす。さらに、彼はまたデザイナーと相互作用する機械の反応パターンは、彼らの気質や文化によって変わってくると予想している。 

     However, the point is that his thesis was written in the 1970s, which means that it could not take into account the recent dramatic development of complex systems and their computing characteristics, robotics and their systems, and the spreading communication tools available to end users such as wireless internet or smartphones. He and his group, however, had magnificent foresight.

　この論文が1970年代に書かれたということ、彼とその研究グループは、壮大な見通しを持っていたことは特筆に値する。今日この概念を再び掘り起こす意義は、関係する研究が、近年のめざましい発展を考慮に入れることができていなかったということだ。例えば、複雑系システムとそのコンピュータによる特性解読、ロボット工学の進化とその制御システム、そしてワイヤレスインターネットやスマートフォンなどのエンドユーザーが利用できるコミュニケーションツールの普及などである。