THE WASTIVE：デジタルファブリケーション廃棄物のインタラクティブな干満

目次

• 1. 序論
• 2. THE WASTIVE：コンセプトと芸術的ビジョン
• 3. 技術実装とインタラクションデザイン
• 4. 関連研究と背景
• 5. 分析と批評的解釈
• 6. 将来の方向性と応用
• 7. 参考文献

1. 序論

HCIにおける新興技術、特にデジタルファブリケーション（例：3Dプリンティング、レーザーカッティング）は、デザインとプロトタイピングを民主化してきました。しかし、このアクセシビリティには重大な環境コストが伴います。プロトタイピングプロセスは本質的に反復的で、しばしば無駄が多く、エネルギーと多様な材料（特にプラスチック）を消費します。不適切な廃棄はマイクロプラスチック汚染を引き起こし、年間推定1,100万〜2,300万トンのプラスチックが海洋に流入しています[4]。本稿では、デジタルファブリケーション廃棄物を受動的な副産物から能動的な観察主体へと変容させることで、この問題に立ち向かうインタラクティブアートインスタレーション「THE WASTIVE」を紹介します。

2. THE WASTIVE：コンセプトと芸術的ビジョン

「THE WASTIVE」は詩的な問いを投げかけます：もしデジタルファブリケーション廃棄物が世界を観察できたとしたら？彼らは何を見るだろう？何を語るだろう？ このインスタレーションは、失敗した3Dプリント、サポート構造、レーザーカットのスクラップといった廃棄物を、意思ある観察者として再構築します。それは、この技術的残滓が人間の存在を「観察」し、それに応答する静かな対話を生み出します。中核となるインタラクションは、海の波のリズミカルな干満を模倣し、海のささやきを想起させるとともに、廃棄物とその潜在的な環境的終着点を直接結びつけます。これにより、通常は無視される物質の流れが、省察的で感覚的な体験へと変容し、私たちの創造と消費の習慣についてより深い考察を促すことを目指しています。

3. 技術実装とインタラクションデザイン

このインスタレーションは、おそらくセンサー・アクチュエーターシステムを採用しています。鑑賞者が近づくと、近接センサー（例：超音波または赤外線）が存在を検知します。この入力が、廃棄物の集合体内部のアクチュエーター部品を起動させ、それらを波のようなパターンで動かします。波の動きの選択は極めて重要であり、普遍的な自然のリズムであると同時に、多くのプラスチック汚染の海洋での運命への直接的なメタファーとして機能します。技術的な目標は、シームレスで詩的なフィードバックループを作り出すことです：人間の接近 → センサー検知 → アルゴリズムによる波の生成 → アクチュエーターの動き → 視覚的/聴覚的反応。

3.1. 波動の数理モデル

干満は、減衰正弦波関数を用いてモデル化され、自然で落ち着いた動きをシミュレートできます。時間 $t$ における各アクチュエーター $i$ の位置 $P_i(t)$ は、以下の式で制御される可能性があります：

$P_i(t) = A \cdot \sin(2\pi f t + \phi_i) \cdot e^{-\lambda t} + B$

ここで：

• $A$ は振幅（最大の動き）です。
• $f$ は波の周波数です。
• $\phi_i$ はアクチュエーター $i$ の位相オフセットで、波の伝播効果を生み出します。
• $\lambda$ は減衰係数で、動きが徐々に収束するようにします。
• $B$ は基準位置です。

パラメータ $A$ と $f$ は、センサー入力（例：距離や鑑賞者の数）によって変調され、システムをインタラクティブにすることができます。

3.2. 分析フレームワーク：観察ループ

事例分析（非コード）： インスタレーションの影響を解釈するために、「観察ループ」を分析するシンプルなフレームワークを適用できます：

1. 主体/客体の反転： 廃棄物（従来の客体）が観察主体となる。人間（従来の主体）が観察客体となる。
2. 感覚的翻訳： 抽象的な環境影響（プラスチックのトン数）が、直接的で局所的な感覚的体験（波の動き、音）へと翻訳される。
3. 比喩的架け橋： 波のメカニズムは、ファブリケーション行為（発生源）と海洋汚染（終着点）の間に直接的な比喩的架け橋を構築する。
4. 行動への促し： この反射的体験は、行動を規定するのではなく、将来の行動を促す可能性のある認知的葛藤を生み出すことを目指す。

このフレームワークは、インスタレーションの記述を超えて、その影響のメカニズムを分析するのに役立ちます。

4. 関連研究と背景

THE WASTIVEは、環境配慮をコンピューティングに統合することを目指す持続可能なインタラクションデザイン（SID）[1, 2]の文脈に位置づけられます。これは、デジタルファブリケーションにおけるより持続可能なプロトタイピングライフサイクルへの要請に応えるものです[3]。先行研究が使用済みコーヒーかすからのフィラメント[5, 6]などの環境に優しい材料といった技術的解決策に焦点を当てる一方で、THE WASTIVEは認識的および行動的ギャップに取り組みます。これは、HCIにおける批判的デザインやスペキュラティブアートの伝統の中で機能し、詩的なインタラクションを用いて、専門家コミュニティを超えて、持続可能性問題への感情的・省察的関与を育みます。

5. 分析と批評的解釈

中核的洞察： THE WASTIVEは廃棄物管理の解決策ではありません。それは洗練された認識のハックです。その真の革新性は、HCIの中核的強みである「魅力的なユーザー体験の創出」を利用して、環境的な外部性を親密で観察可能なインタラクションとして再構築することにあります。それは、マイクロプラスチック汚染という抽象的な結果を、個人的に触知可能なものにします。

論理的流れ： プロジェクトの論理は、優雅に循環的です：デジタルファブリケーションが廃棄物を生む → 廃棄物が海洋を汚染する → インスタレーションは波の動き（海洋の比喩）を用いて廃棄物に主体性を与える → この主体性により、汚染のフィードバックループが鑑賞者にとって即時的なものに感じられる → 将来のファブリケーションの意思決定に影響を与える可能性がある。これは、因果連鎖における認知的ギャップを埋めます。

長所と欠点： その長所は、強力でシンプルな比喩と、インパクトの高い体験的学習です。説教臭さを避けています。しかし、その欠点はアートベースの介入に固有のものです：測定可能性です。ギャラリーでの省察的体験は、メーカーラボでの廃棄物削減に繋がるのでしょうか？このプロジェクトは、インスタレーションと参加者のその後のプロトタイピング行動の追跡を組み合わせた混合手法研究によって強化されるでしょう。これは、ナッジに関する研究が検証される方法と同様です。

実践的洞察： HCI研究者と実践者にとって、THE WASTIVEは「体現された環境フィードバック」の未開拓の可能性を示しています。単にカーボンフットプリントのダッシュボードを表示する代わりに、将来の持続可能なシステムは、その影響をインタラクションの様式に体現することができます。例えば、バージンプラスチックを使用する際に物理的に抵抗したり速度を落としたりするプリンター、あるいは材料廃棄物が増加するにつれて比喩的にインターフェースが不具合を起こすデザインツールなどです。洞察は、持続可能性を出力だけでなく、インタラクションの感触に組み込むことです。

6. 将来の方向性と応用

「意思ある廃棄物」の概念には幅広い応用があります：

• 教育ツール： メーカースペース、ファブラボ、学校向けのスケーラブルなバージョン。インスタレーションが廃棄物発生に関するリアルタイムの環境フィードバックを提供します。
• デザインソフトウェアプラグイン： CAD/CAMソフトウェアに「廃棄物認識」モジュールを統合し、設計段階で推定される廃棄物を視覚化または音響化します。
• 産業文脈： 工場の現場向けに観察の比喩を適応させ、大規模なファブリケーション廃棄物流を監視し、データの物理化を通じて表現します。
• 拡張現実（XR）： ARを使用して、物理的なプロトタイプ上にデジタルの「廃棄物観察者」を重ね合わせ、設計プロセス全体を通じて持続的な環境フィードバックの層を作り出します。

将来は、ギャラリーベースの省察から、持続可能性を創造的作業の触知可能なパラメータとする、組み込まれた日常的なデザインツールへと移行することにあります。

7. 参考文献

1. Blevis, E. (2007). Sustainable interaction design: invention & disposal, renewal & reuse. Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '07).
2. DiSalvo, C., Sengers, P., & Brynjarsdóttir, H. (2010). Mapping the landscape of sustainable HCI. Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '10).
3. Eldy, et al. (2023). A Sustainable Prototyping Life Cycle for Digital Fabrication. Proceedings of the ACM on Human-Computer Interaction.
4. IUCN. (2021). Marine plastics. International Union for Conservation of Nature.
5. Rivera, M. L., et al. (2022). Sustainable 3D Printing Filament from Spent Coffee Grounds. ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
6. Zhu, J., et al. (2021). Development of Biodegradable Composites for Fused Filament Fabrication. Additive Manufacturing.
7. Isola, P., Zhu, J., Zhou, T., & Efros, A. A. (2017). Image-to-Image Translation with Conditional Adversarial Networks. Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR). (異なる領域における革新的技術アプローチの例として引用).
8. Ellen MacArthur Foundation. (2022). The Global Commitment 2022 Progress Report. (サーキュラーエコノミー原則に関する権威あるデータとして引用).