[論文レビュー] Evocation and elaboration of solutions: Different types of problem-solving actions. An empirical study on the design of an aerospace artifact

Willemien Visser|ArXiv.org|Nov 30, 2006

Design Education and Practice参考文献 6被引用数 10

ひとこと要約

本研究は、航空宇宙設計分野における問題解決行動を経験的に検討し、記憶から既知の解決策を想起する「解決策の想起」と、記憶に蓄えられた精神的要素から新たな解決策を構築する「解決策の熟成」の違いを明らかにしている。プロフェッショナルデザイナーのプロトコル分析を用いた本研究は、デザイナーが標準的解決策の想起から新たな解決策の熟成へと進行することを示しており、制御メカニズムがこの順序を優先的に管理していることが判明した。これにより、設計認知における記憶へのアクセスと抽象化レベルの役割が強調されている。

ABSTRACT

An observational study was conducted on a professional designer working on a design project in aerospace industry. The protocol data were analyzed in order to gain insight into the actions the designer used for the development of a solution to the corresponding problem. Different processes are described: from the "simple" evocation of a solution existing in memory, to the elaboration of a "new" solution out of mnesic entities without any clear link to the current problem. Control is addressed in so far as it concerns the priority among the different types of development processes: the progression from evocation of a "standard" solution to elaboration of a "new" solution is supposed to correspond to the resulting order, that is, the one in which the designer's activity proceeds. Short discussions of * the double status of "problem" and "solution," * the problem/solution knowledge units in memory and their access, and * the different abstraction levels on which problem and solution representations are developed, are illustrated by the results.

研究の動機と目的

• 航空宇宙産業における複雑な設計問題を解く際に関与する認知プロセスを理解すること。
• 既知の解決策の「想起」（記憶からの解決策の抽出）と、新規解決策の「熟成」（記憶に蓄えられた精神的要因からの創造的構築）を区別する問題解決行動としての役割を明確にすること。
• 制御メカニズムが標準的解決策の抽出からオリジナルの解決策創出へと進行するプロセスをどのように導くかを調査すること。
• 設計問題解決の過程で記憶ベースの知識ユニットがどのようにアクセスされるかを分析すること。
• 異なる抽象化レベルが設計における問題と解決策の表象をどのように形作るかを調査すること。

提案手法

• 航空宇宙設計プロジェクトに従事するプロフェッショナルデザイナーを対象に観察的研究を実施した。
• デザイナーのリアルタイムでの問題解決活動から得たプロトコルデータを収集・分析した。
• 問題解決行動を、記憶に基づく抽出（想起）と、記憶的実体からの創造的構築（熟成）に分類した。
• 解決策開発プロセスの順序と制御を検討し、優先順位の順序付けに注目した。
• プロトコルデータの定性的分析を用いて、複数の抽象化レベルにおける問題と解決策の表象をマッピングした。
• 「問題」と「解決策」が認知的構造と記憶へのアクセス可能な知識ユニットの二重の役割を果たす点を調査した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 複雑な設計作業の過程で、デザイナーはどのように既知の解決策の想起と新規解決策の熟成を交互に実行するか？
• RQ2 設計プロセスにおいて、標準的解決策の想起から新規解決策の熟成へと進行するのを制御している要因は何か？
• RQ3 記憶内において、問題と解決策の表象はどのように異なる抽象化レベルで構造化されているか？
• RQ4 直接的な問題との関連がない状態で、記憶的実体が新規解決策の熟成に果たす役割は何か？
• RQ5 問題と解決策に関連する知識ユニットは、どのようにして設計行動にアクセスし、影響を与えるか？

主な発見

• デザイナーは、標準的解決策の想起から新規解決策の熟成へと体系的に進行しており、問題解決において制御的で優先順位の高い順序が存在することが示された。
• 想起は記憶に蓄えられた解決策を直接抽出することに依存するが、熟成は問題との明確な関連性がないまま、記憶的実体を新規に組み合わせることを含む。
• 本研究は、制御メカニズムが抽出から創造への移行を導くこと、構造的な解決策開発を保証することを確認した。
• 問題と解決策の表象は複数の抽象化レベルにわたり構築されており、知識のアクセスと適用に影響を与えている。
• 「問題」と「解決策」が認知的構造と記憶へのアクセス可能なユニットという二重の役割を果たすことは、設計プロセスの中心的役割を果たしている。
• 解決策開発の段階に応じて、記憶ベースの知識ユニットのアクセス方法が異なり、想起と熟成のそれぞれに特徴的なパターンが存在する。