Chapter 4 Architectural Design Proposal

第4章 PAを体現する、建築デザイン例の提案 

4-1. Introduction

This chapter introduces the philosophy of Programmable Architecture (PA). The developed architectural model, a flexible kinetic-tensegrity structure, provides one approach to PA, but the number of possible solutions is countless. The author does not think that there is one optimal solution for PA, but rather it needs to combine local decisions for each of its operations or programmes. Thus, there are better answers than the proposed solution for PA, neither in terms of component design with regards to its global design in relation to the site. Rather than searching for the best design operating in its optimal state, the principle of PA offers an alternative design strategy. This system should be seen as a dynamic architectural product that is able to answer different user requirements deploying other solutions in each circumstance where it is implemented (built/introduced). It has the capacity to be developed using a variety of locally available materials at different scales and within varying budgets.

4-1. 序論

　本章では、プログラマブルアーキテクチャ（PA）の哲学を述べる。ここで開発したやわらかな動的テンセグリティー構造による建築モデルはPAの概念を体現するアプローチのうちのひとつであるが、しかし解決の方法は他にも存在するであろう。著者は、PAにたった1つの最適なデザイン解があるのではなく、機能やプログラムなどの場合ごとの答えを組み合わせる必要があると考えている。したがって、ここで提案されるデザイン解は、ミクロスケールでのコンポーネント設計の観点からも、敷地と建築物の関係などのグローバルレベルでの設計の観点からも、常に最良のPAのデザイン解であると考えるべきではない。PAの考え方として、「想定された状態で作動する」ベストな形の設計を探すのではなく、また別のデザインのための戦略を提案する。PAは、ユーザーの要求に応えることができる動的な建築的システムであり、それが実装（建設あるいは、導入）される状況ごとにおいて異なるソリューションを展開することができるものと見なすべきである。このシステムは、現地で入手可能な様々な材料、規模、、予算で建築物的装置を開発・実装・建設することが可能なはずである。 

4-2. Space Reconfiguration

As an assumption, it is set that every activity which contributes to all the actions which make up daily life, is determined by a set of environmental conditions. From this hypothesis, reductionistic environmental parametricism is now introduced. If this hypothesis is to some degree true, activities become easier to control by adjusting environmental parameters. It becomes possible to reconfigure activities through environmental reductionism. For example, in this figure, a space (5m x 5m) in the park is bisected (sectioned), and its environmental conditions, such as light, air quality and flow, temperature and sound, are analysed layer by layer. Some environmental layers such as light are measured using scalar units such as the illumination level, while other layers, such as the airflow layer use vectors to describe wind direction and turbulence. When this data is analysed and displayed as a grid over the site, it becomes possible to reconfigure the space by adjusting the overlaid environmental factors.

4-2. 空間の再構成

　PAを提案する前提として、日常生活を構成するすべての行為に寄与する活動は、一連の環境条件によって決定される、と仮定した。この仮説的手法を、「還元的・環境・パラメトリシズム」と名づけ、ここで紹介する。この仮説がある程度正しいならば、建築環境工学の要求性能を調整することで、活動の制御が可能になる。すなわち、環境要素還元的手法によって活動を再構成することが可能になる。例えばこのダイアグラムでは、公園内のある空間（5m×5m）を単位グリッドに分割し、光、空気の質、流れ、温度、音などの環境条件をレイヤーごとに分析している。光のような環境層は照度などのスカラー量で計測し、気流のような層は風向きや風速などのベクトル量で計測する。これらのデータを解析し、敷地内にグリッド表示すると、重ね合わせた環境要素を調整することで、環境的に空間を再構成することが可能になる。

4-3. Electrical Controlled - Cybernetic Architecture

The proposed cybernetic architectural system is simple, especially compared to existing machines such as cars, computers or even a 17th-century steam engine. At its heart is the Feedback Loop. The Feedback Loop system is defined as a re-insertion of data where one system’s resultant information (output) is inserted into another system’s processes (input).

4-3. 電子制御式の、サイバネティック・アーキテクチャ

　ここで提案しようとしている、サイバネティック・アーキテクチャ・システムは、自動車やコンピュータ、あるいは17世紀の蒸気機関といった既存の機械と比較しても、特筆して「複雑な」仕組みを作ろうとしているわけではない。その理由は、アイデアの核心を「フィードバック・ループ」に据えているからである。フィードバック・およびフィードバックループとは、情報の再挿入と定義される。還元すると、あるシステムの結果としての情報（出力）が、別のシステムのプロセス（入力）に挿入される。 

Cybernetics (Wiener, 1961) is the word used to convey the idea of comparing physical machines with biological organisms in regards to how their behavior and metabolism are controlled. Both possess sensors that feed information into a decision-making process which then regulates the output or behaviour. In the early development of Cybernetics, which began with Norbert Wiener, three critical aspects of the process were identified. Wiener treated this process as a feedback system and the information flows were identified either as an input or an output, which was ground-breaking at the time. 

• Coordination (the system which controls the machine itself);

• Manipulation (the human input that corrects the error);

• Governing factors (the system which includes a group of people and the controlling dynamics).

サイバネティクス（ウィナー, 1961）という用語は、生物の行動や代謝がどのように制御されているかという分析を、機械と比較し、適用しようとする学問とともに生まれた。どちらもセンサーを備え、そこから得た情報を以って意思決定を行い、それが出力され、行動を制御する。ノバート・ウィナーがかかわった初期のサイバネティクスでは、プロセスの3つの重要要素が下記のように明示された。ウィナーは情報の流れを入力または出力として識別し、このプロセスをフィードバックシステムとして扱ったが、これは当時としては画期的なことであった。

• 調整（機械そのものを制御するシステム）

• 操作（エラーを修正する人間の入力）

• 統制する要因(人間を含むシステム、制御力学)

     This proposal will explore the development of a model for an urban metabolism with the design and construction of intelligent buildings and urban blocks. This architecture can modulate their surface properties and spatial configurations in response to external stimuli (such as light, sound, and wind). The triggers can be climatic and ecological, and economically driven programmatic changes. 

　この提案では、「インテリジェントビル、および都市ブロックの設計/建設による都市代謝のモデル」の発展を探求する。このアーキテクチャ（仕組み）は、外部の刺激（建築工学的刺激、例えば光、音、風など）に適応した、そのアーキテクチャ（建物）の表面特性や空間構成を変化させることができる。そのきっかけは、上記の気候による建物の生態的なものであったり、あるいは社会・経済の変化によって引き起こされる、機能であったりする。 

4-4. Flexible Structure: Kinetic Tensegrity Component (Drawing)

Why use tensegrity components? Tensegrity-tensional integrity-developed by Gomez-Jauregui, has a basic structural principle that uses isolated components in compression inside a net of continuous tension. In such a way that the compressed members (usually bars or struts) do not touch each other, and the pre-stressed tensioned members (usually cables or tendons) delineate the system spatially (Gomez-Jauregui. 2010). A tensegrity structure has several unique points.

• Axial Structure; loading members are either in pure compression or in pure tension, meaning the structure will only fail if the cables yield or the rods buckle.

• Prestressed Structure; preloading or tensional pre-stress allows cables to be rigid in tension.

• Self-mechanical stability; allows the members to remain in tension/compression as stress on the structure increases.

4-4. 柔軟な構造；キネティック・テンセグリティ・コンポーネント（ドローイング）

　ここでは、なぜテンセグリティーコンポーネントを採用するのかについて説明したい。J.ゴメス等によって発展させられたテンセグリティーの応用構造（Tensegrity-Tensional Integrity）は、連続した張力部材のなかに、独立した圧縮部材を用いるという基本構造原理を持っている。圧縮された部材（通常は棒や支柱）は互いに接触せず、あらかじめ応力が加えられている引張部材（通常はケーブルや緊張材）がシステムを空間的に区切る（Gomez-Jauregui, 2010）。また、テンセグリティー構造には、下記のように他の構造にはないユニークな点がある。

• 軸力構造；負荷部材は純粋な圧縮状態か純粋な引張状態のどちらかであり、ケーブルが降伏するかロッドが座屈した場合にのみ構造物が破損することを意味する。

• プレストレスト構造；予荷重または引張予応力により、ケーブルは引張状態でも剛性が保つことができる。

• 機構的自立安定性；構造体にかかる応力が大きくなっても、部材には引張/圧縮応力しかからない。

As Harvard physician and scientist Donald E. Ingber pointed out in his article (Ingber, 1998), 

“The tension-bearing members in these structures —whether Fuller’s domes or Snelson’s sculptures —map out the shortest paths between adjacent members (and therefore, by definition, arranged geodesically). “

Tensional forces naturally transmit themselves over the shortest distance between two points, so the members of a tensegrity structure are precisely positioned to withstand stress best. For this reason, tensegrity structures offer a maximum amount of strength. This structural feature can produce exceptionally rigid structures for their mass and the components’ cross-section.

ハーバード大学の医師であり科学者であるドナルド・E・イングバーは、その論文（Ingber, 1998）の中で、

「フラーのドームであれスネルソンの彫刻であれ、これらの構造物の張力を支える部材は、隣接する部材間の最短経路をマッピングする（したがって、定義上、地軸方向に配置されている）」

と指摘している。引張力は、2点間の最短距離で伝達されるため、テンセグリティー構造の部材は、応力に最も耐えられるように正確に配置される。このような理由から、テンセグリティー構造は最大限の強度を発揮する。このため、質量や断面積の割に非常に高い剛性を持つ構造体を実現することができる。

     Hence, tensegrity’s lightweight characteristics make it suitable for adaptive architecture according to Korkmaz (Korkmaz et al, 2011). Eleanor Hartley further points out that visual transparency contributes an important aesthetic quality to these structures. (Hartley, 2009) Theoretically, there is no limitation to the size of a tensegrity structure. Hence, cities could be covered with geodesic domes. 

　このゆえに、Korkmazらによれば、テンセグリティーは軽量であるため、適応性のある建築に適している（Korkmaz, 2011）。さらに、エレーナハートレイは、視覚的な透明性がこれらの構造体に重要な美的品質をもたらすと指摘している（Hartley, 2009）。また、理論的にはテンセグリティ構造物の大きさに制限はない。都市全体がジオでシックドームで覆われることもありうるかもしれない。

     During the development of the component-based system proposed in figure 4-4,2, the author paid special attention to the development of the physical model. At the beginning of the experiments, the components had binary behaviour – flexible or rigid. There was no space for an intermediate stage between the two behaviours. The malleability of the model became controllable over time and the final component can exhibit different levels of behaviour from flexible to rigid. The adaptive behaviour in terms of the rigidity of the component was achieved by using different types of springs. The component would change according to the desired performance. The membrane, for instance, was evaluated according to the amount of shadow it could provide. The structure was evaluated according to the degree to which it is able to change its shape.

　図4-4,2で提案されたコンポーネントベースのシステムの開発中、著者は物理模型の開発に特に注意を払った。実験初期、コンポーネントは柔軟性と剛性の2元的な動作をしていた＿即ち固いか柔らかいかのどちらかであった。この2つの動作の間に、中間的なステージを設ける余地はなかった。しかし、模型スタディーの経過とともにモデルの可鍛性は制御可能になり、最終的なコンポーネントは柔軟性から剛性までさまざまなレベルの動作を示すことができるようになった。異なる種類のスプリングを使用することで、部品の剛性に関して適応性のある動作を実現した。コンポーネントは、要求される性能に応じて変化する。性能とは例えば、膜は影を作る量によって、構造体はその形状をどの程度変化させることができるかによって評価された。 

4-5. Ever Changing Plan

4-5. 変化し続ける計画（ドローイング） 

A practical proposal is shown here to further illustrate the possibilities of PA. This proposal for an LRT (Light Rail Transit) station in Japan was for a competition held in 2010 in Okayama prefecture. This architectural paradigm diverges from the traditional architectural planning method. 

　ここではPAの可能性を示すため、実際の建築物としての提案事例を紹介する。この提案は、2010年に岡山県で行われたLRT（Light Rail Transit）駅舎のコンペに応募したものである。この建築のパラダイムは、従来の建築の計画手法とは一線を画している。 

     In Modern architecture, functionalism was looking for an optimization of the space. The design needed to fulfil the maximum architectural function, whether a bedroom or toilet among others. In other words, the space was designed for a static and specific function. For example, when an architect designed a 'bedroom', he/she thought: it is better to have carpet than wooden pavement as for functional reasons silence is needed; a big window is not needed since the room is mainly used to sleep; the toilet should be close to the bedroom but the entrance hall which is a noisier place should be far away from this room. 

Following such practical and functional decisions, the 'bedroom' functioned as required – a silent and dark place where one can sleep. For each programmatic function, there were a set of parameters that one needed to control from the outset.

　近代建築では、機能主義が空間の最適化を求めていた。寝室であれ、トイレであれ、建築としての機能を最大限に発揮できるように設計する必要があった。言い換えれば、空間は静的で特定の機能のために設計されていた。例えば、ある建築家が「寝室」を設計するとき、機能的な理由から静寂が必要なため、フリーリングよりもカーペットの方が良い、主に寝るために使う部屋なので大きな窓は必要ない、トイレは寝室に近い方が良いが玄関ホールは騒がしいので離れた方が良い、等の検討がなされる。

このような実用的・機能的な判断により、「寝室」は必要な機能、つまり静かで暗い眠りの場となったのである。それぞれのプログラム機能には、最初からコントロールすべきパラメータが設定されていたのである。

     However, the proposed PA, suggests that these relationships between function and the place, should not be fixed, as outlined by the functionalist line of reasoning. More functional flexibility was allowed as the function of the space can change both in a cyclical fashion as well as over the lifespan of the structure, e.g. a bedroom can be a living room during different times of the day. 

　しかし提案されたPAでは、機能と場所の関係は、機能主義者が主張するような固定的なものであってはならないと考えている。例えば、寝室は時間帯によってリビングルームにすることもできる。このように時間的に変化する表面の設えと、またそれを支える構造体の状態寿命の両方に柔軟性を与えることによって、PA機能的な柔軟性をも獲得できる。 

     From the user’s point of view, the individual selects such 'floating' functional spaces by him/herself rather than having them imposed by architectural planning. As functions and places are not connected, users have to search for comfortable spaces or even have to create their favourite spaces by manipulating the existing architectural systems. Users, also have an active position in deciding what is happening in each space according to their requirements. The proposed PA roof system allows the user to begin to manipulate the functions within these spaces. 

　また、ユーザーの視点に立つと、このような「浮動的」機能空間を、建築計画によって押し付けられるのではなく、自ら選択することになる。機能と場所が結びついていない以上、ユーザーは快適な空間を自ら探し、あるいは既存の建築システムを操作して好みの空間を作り出さなければならない。ユーザーは、それぞれの空間で何が起こっているのかを、自分の要求に応じて決定する能動的な立場にもある。提案するPAルーフシステムは、ユーザーがこれらの空間の中の機能を操作し始めることを可能にする。

4-6.The Three Different Scales: Local- Regional -Global 

4-6.みっつの異なるスケール：局所-部分-全体 

Within PA, the architectural systems can be defined as a device which connects (mediates between) the environment and humans. Various reciprocal actions can happen when this system is placed in a dynamic-ecological world. The designer has the task of creating and planning how humans interact and engage with the environment. 

     Depending on the place where this architectural system has been placed the level and type of interaction would be different. For example, positioned in the desert, it’s interaction with a sand storm would be more critical in terms of performance, whereas if it is located on the surface of the moon, air pressure or solar radiation would be crucial performance criteria. These differences would be incorporated into the above definition of the system.

　PAという建築システムは、環境と人間を関連付ける（媒介する）装置と定義することができる。このシステムが動的な生態系の世界に置かれたとき、様々な相互作用が起こりうる。設計者は、人間がどのように環境と関わり相互作用するかを創造し計画する、という仕事をに担っている。

この建築システムが置かれる場所によって、相互作用のレベルやタイプは異なる。例えば、砂漠に設置された場合は、砂嵐との相互作用が性能面でより重要になる。一方、月面に設置された場合は、気圧や太陽放射が重要な性能基準になる。このような違いが、上記のシステムの定義に盛り込まれている。

     In the proposed PA system, there is a clear hierarchy, but this hierarchy is not defined by the physical form. Physically, as shown in the drawing the suggested roof canopy is made out of components that seem a single fabric. Because the global design consists of individual components. Yet the above-mentioned 'Local-Regional-Global' hierarchy is defined in the control system (construction model, will be explained in 4-8 ) model. This hierarchy cannot be seen in the object’s static representation but may be recognized in the dynamic movement (ie. digital simulation of the dynamic behaviour). In this diagram(fig,4-6,1), Architecture is briefly described as a system surrounded by various ecological systems.

　提案するPAシステムには明確な階層があるが、この階層は物理的な形態によって定義されるものではない。図（fig4-6,1）に示すように、提案する屋根を形作るファブリックは、個々の構成要素が繰り返されるため、単一の階層を持つ。上記の「局所、部分、全体」階層は制御モデル（別名、コンストラクションモデル、４－８章で説明される）で定義されている。この階層はオブジェクトの静的表現では見ることができないが、動的モデル（すなわち動的挙動のデジタルシミュレーション）では認識することができるかもしれない。また、この図（図4-6,1）は、建築は様々な生態系に囲まれたシステムであることも説明している。 

     As Tschumi (Tschumi, 1994) or HiroshHara (Hara, 1987) declared "Architecture is not an object but an event". This is true not only with the proposed architectural system which is a dynamic-kinetic system but also in traditional architecture which was static, yet the surrounding environment and human action were constantly evolving. The dynamic quality of architecture is not only a property of the kinetic systems but includes traditional architecture. 

　ベルナルド・チュミ（Tschumi, 1994）や原広司（Hara, 1987）が宣言したように「建築は物体ではなく、イベント」である。これは、提案されたダイナミック・キネティック・システムである建築システムのみならず、静的でありながら周囲の環境や人間の行為が常に進化していた伝統的な建築においても同様である。建築の動的な性質は、キネティック・システムだけでなく、伝統的な建築にも当てはまるのである。 

4-7. The Compromise System Between Global-Local as Democracy-Socialism 

4-7.局所と全体の折衷/調停の仕組み、民主主義と社会主義のように 

Here the two control principles of PA are introduced. The first principle prioritizes the ‘Local’ or human action, i.e. the capacity of humans to manipulate the system locally. The second principle prioritizes the ‘Global’ where the global environment is generated through external environmental input from sensors. The 'Region' level of the hierarchy mediates between these two principles. In addition to negotiated interactions between the ‘Global’ and ‘Local’ levels, there are also exceptional situations where one overrides the other. 

　ここでは、PAの2つの制御の原則を紹介する。第一の原則は、PAの局所的な制御には人間の操作入力を優先する。第二の原則は、PAの全体的制御は各種環境センサーからの外部環境入力を優先する。この2つの制御原則を仲介するのが部分レベルである。また、全体と局所が対等に交渉するだけでなく、例外的に一方が他方を優先する場合もある。 

     For example, if there is an accident and an ambulance has to go under this big roof, the architecture cannot wait for a mediated right but the slow decision, but it needs a quicker response. Human input can override the usual functioning of a temporary administrator. The opposite happens, for example when there is an earthquake. The architectural system does not have time to respond to thousands of user’s movements and consequent inputs but rather an emergency shape is generated as a response to unexpected input. In this case, the system just ignores a single user’s input. 

　例えば、事故が起きて救急車がこの大きな屋根の下に行かなければならない場合、建築はシステムに仲介された正しく、遅い決定を待たず、より迅速な対応が必要である。その場合の一時的な管理者としての入力は、通常の運用を上書きすることができる。例えばその逆は、地震が起きたときに起こる。建築システムは、何千人ものユーザーの動きとそれに伴う入力に対応する時間がなく、むしろ予期せぬ入力への対応として緊急の形状が生成される。この場合システムはシンプルに、個別のユーザーの入力を無視することになる。 

     The relationship between the two principles affects heavily the dynamic capacity of the system. A key aspect of this dynamic system is the time axis, allowing temporal inputs and outputs to be empowered and interact with each other. The actual algorithm used to implement this time axis will be explained in chapters 6 and 7, but the importance of the time frame is now briefly explained via illustration. 

     For this example, the system is responding to strong wind at 10 am so it attempts to minimize its surface area and thus its air resistance to avoid collapse. However, after one hour at 11 am, with the sun rising to its highest point, a second requirement is revealed,  the system has to provide maximum shade so it needs to reconfigure itself. The situation becomes more complex if two requirements are present for instance if the strong wind hasn’t stopped at 11 am. The building has to withstand the strong wind but also has to provide maximum shade at the same time. The system has to make complex decisions where one environmental requirement is in conflict with others. This kind of conflict can become more extreme when human input is added.

　この2つの原則の関係は、システムの動的能力に大きく影響を与える。この動的システムの重要な側面は時間軸であり、臨時的な入力と出力が互いに高めあうことを可能にする。この時間軸を実現するための実際のアルゴリズムについては第6章、第7章で説明するが、ここでは時間軸の重要性について図解により簡単に説明する。

　この例では、午前10時に強風に反応したため、システムが倒れないように表面積を小さくし、空気抵抗を小さくしようとする。しかし、1時間後の午前11時、２つ目の要件が明らかになる。太陽がかなり高く昇り、システムは最大限の日陰を提供する必要があるため、出力を再構成する必要にかられる。例えば、午前11時の時点で強風が止んでいない場合など、2つの要件が重なった場合、状況はより複雑になる。建物は強風に耐えなければならないが、同時に最大限の日陰を提供しなければならない。このように、ある要件と他要件が対立する場合、システムは複雑な判断を迫られる。このような対立は、人間の入力が加わると、より極端になる可能性がある。

     For example, the shape of roof is optimized for strong wind at 10 am, but also a large domed space is needed underneath the kinetic roof for a lunch party with 100 people. The wind resistance shape and the dome request from human input will clash. The architectural system has to mediate and make a decision each moment along the time axis. These types of situations happen all the time because architecture- both system and building – exist simultaneously in the environmental and social-ecological realms that change with 'time'. The methods of mediating is the most important issue here.

　The long-standing debate on political methods may fit in well here. The idea of ‘Democracy’ and  ‘Socialism’ are models for manipulating conflicting demands. Buildings as devices for incorporating human input may also benefit from these analogies.

　例えば午前10時のこのキネティックルーフは、強風に耐えられる形状である一方、100人規模のランチパーティーを行うために、屋根下には大きなドーム状の空間が必要であるとする。すると、構造的に風に耐えうる形状と、人間の入力による大空間の要求がぶつかることになる。建築システムは、時間軸の各瞬間に介在し、判断を下さなければならない。PAはシステムも建物も、「時間」とともに変化する環境と社会生態系の領域に同時に存在するため、このような状況は常に起こり得る。ここでは、介在方法が最も重要な問題である。

　長い間行われてきた、政治の手法に関しての議論がここにうまくフィットするかもしれない。「民主主義」 と 「社会主義」は、相反する要求をまとめるためのモデルである。人間のインプットを取り入れる装置としての建物は、これらアナロジーが役立つこともあろう。

4-8. The Relation between the Physical Model and Constructive Model 

4-8 . 物理モデルとコンストラクティブモデルの関係 

 Two realms coexist in the PA, one architecture is the physically built structure the other is the virtual system model. The connection between the two worlds is not simple (according to Braitenberg, the method of connection could produce even intelligence) and the relationship between the two is inseparable. This research is an effort to unify the two parts. 

The physical system is composed of an MDF structure (the bones of the system), a membrane made of elastic fabric, shape memory alloy and the electrical wiring to the Arduino microcontroller (Banzi et al., 2005~). The virtual model visible on the computer screen runs on the computer program 'Processing' using a physical engine called the 'constructive model', it represents the non-physical part of the system, which is the control part, and or simulation part. Lipson H. from Cornell University has a similar vision for a dual model system. He called the two parts ‘robot’ and ‘awareness’ (Lipson and Pollack, 2000). This hybrid model idea may be not novel in engineering and complex system science where simulations are used. Hence, here the model which will be made in the real world is called the 'physical model', and the one which is used for simulation is called the 'constructive model’.

　PAには2つの領域が共存している。1つは物理的に構築された構造であり、もう1つは実態を持たないシステムのモデルである。この2つの世界の接続は単純ではなく（ブライテンベルクによれば、接続の方法は知能さえも生み出す可能性がある）、両者の関係は切っても切れないものである。この研究は、この2つの部分を統合するための試みである。

　物理的なシステムは、骨格はレーザーカットされたMDF、伸縮性のある布でできた膜、形状記憶合金、マイコンArduino（バンジ等、2005〜）への電気配線で構成されている。一方、コンピュータの画面上に見える仮想モデルは「コンストラクティブ・モデル」と呼ばれ、コンピュータプログラム；プロセッシング上で物理エンジンを使って動作する。これはシステムの非物理的な部分をつかさどり、制御部分やシミュレーション部分のモデルを表現する。コーネル大学のホッド・リプソンも、デュアルモデルシステムについて似たようなビジョンを持っている。彼は、2つの部分を「ロボット」と「意識」と呼んだ　(リプソンソン、ポラック, 2000)。このハイブリッドモデルの考えは、シミュレーションを使用する工学や複雑系科学では目新しいものではなかもしれない。ともあれ、本論文では実世界で作られるモデルを「物理モデル」、シミュレーションに使用されるモデルを「コンストラクティブ・モデル」と呼ぶ。

     In the traditional architectural field, the relation between a 'physical model' and a 'constructive model' corresponds to the relationship between a building and its blueprint. However, with the recent computational enhancement of the 'constructive model', the new field is now evolving from there. For example, the blueprint was no more than an 'idea' of the building. The computational model in PA, however, is not just an idea. Thanks to the computer’s program and physical engines, it works as an autonomous system which works beyond human ideas and planning. Furthermore, if this robotic 'physical model' and 'constructive model' communicate as they do in PA, the definition of and boundary between real and virtual are going to change. 

　従来の建築分野では、「物理モデル」と「コンストラクティブ・モデル」の関係は、建物とその青焼き（設計図）との関係に相当した。しかし、近年の計算機による「コンストラクティブ・モデル」の強化により、そこから新しい分野へ発展しつつある。例えば、設計図は建物の「アイデア」に過ぎなかった。しかし、PAにおける計算モデルは、単なるアイデアではない。コンピュータのプログラムと物理エンジンのおかげで、人間のアイデアや計画を超えた自律的なシステムとして機能する。さらに、このロボットの「物理モデル」と「コンストラクティブ・モデル」がPAのようにコミュニケーションするようになれば、リアルとバーチャルの定義や境界線が変わっていくだろう。 

     For example, when the structure needs to change, the constructive model executes the calculations in the computer, and when the optimum answer is attained it will be output to the physical model reducing the interaction time to a moment when the output is passed to the physical model. Then the physical model- the big roof-implements the necessary deformation. This effectively saves time and energy as it does not execute physically until a good answer is calculated in the constructive model. This difference in nature between the physical model and simulated constructive model can be used in many situations to allow complex scenarios to be implemented with a minimum of time and energy. 

　例えば、構造を変更する必要がある場合、コンストラクティブ・モデルがコンピュータで計算を行い、最適な答えが得られたら物理モデルに出力することで、物理モデルに出力されるまでの時間を短縮できる。そして、物理世界にある実物の大屋根が必要な変形を完了する。このように、コンストラクティブ・モデルで良い答えが出るまで物理的に実行しないため、時間とエネルギーを効果的に節約することができる。このように、物理モデルと構造モデルのシミュレーションの性質の違いを利用することで、複雑なシナリオを最小限の時間とエネルギーで実行することが可能になるのである。 

4-9. Conclusion

This chapter has described the concept of PA, and the discussion raises the most critical issue as the method for mediating conflicts. Even though the physical design may take an alternative approach to the proposed tensegrity design, this conflict between 

・One global input (environment input A) and another global input(environmental input B), 

・One global input(environment input) and a local input (input from a user), 

・One local input (input from person A), another local input(input from person B) might still happen. 

The successful resolution of these conflicting inputs is a crucial aspect of PA. With its physical and virtual models and three levels of hierarchy, the use of PA allows it to mediate the multiple inputs from users and the environment to create a functionally flexible environment for its users.

4-9. 結論

　この章ではPAの概念について説明してきたが、対立を調停するための方法論が、未解決でかつ重要な問題であることがわかった。ここで提案したテンセグリティーによる物理的設計とは別のアプローチをとるとしても、下記の対立の構造は出てくるであろう。

・グローバル入力（環境入力A）と別のグローバル入力（環境入力B）

・グローバル入力（環境入力）とローカル入力（ユーザからの入力）

・ローカル入力（人Aからの入力）と別のローカル入力（人Bからの入力）

このような相反する入力をうまく解決することが、PAの重要なポイントになる。物理モデルと仮想モデル、3段階の階層を持つPAを使うことで、ユーザーと環境からの複数の入力を調停し、ユーザーにとって機能的に柔軟な環境を作り上げることができる。