Искусственный интеллект – область компьютерной науки, направленная на создание программ, способных обучаться, принимать решения и действовать аналогично человеческому интеллекту.
В сфере архитектуры ИИ привносит новаторские тенденции, осуществляемые через робототехнику, науку о компьютерном зрении и машинное обучение.
Существенным шагом стало использование искусственного интеллекта для генерации архитектурных проектов. Эта методология оптимизирует процесс проектирования, базируясь на обучении на основе данных.
Интеграция искусственного интеллекта в архитектурное проектирование представляет собой захватывающую и революционную тенденцию, предлагающую новые возможности для улучшения и ускорения процесса проектирования.
Суть ИИ в архитектуре заключается в обучении на данных. Передовые алгоритмы тщательно изучают обширные архитектурные данные, включая планы зданий, конструкции, материалы и исторические архитектурные аспекты. Впоследствии ИИ использует эти знания для создания инновационных архитектурных проектов, предлагая разнообразные варианты и улучшения.
Также, ИИ в архитектуре обрабатывает большие объемы данных, включая климатические, географические и структурные характеристики. С использованием алгоритмов машинного обучения ИИ выявляет закономерности, что помогает архитекторам принимать обоснованные решения на основе научных фактов.
Нил Лич, профессор Международного университета Флориды и директор программы архитектуры и дизайна, провел всесторонний анализ, утверждая, что нейронная сеть может автономно генерировать проработанные проекты зданий с математической точностью. Это предоставляет архитекторам возможность исследовать новые идеи и находить инновационные решения, которые могли бы быть упущены человеческим взглядом.
С развитием технологий ИИ в архитектуре возникают новые возможности для творческого проектирования и эффективного использования ресурсов. Искусственный интеллект становится уникальным инструментом, способствующим инновациям и оптимизации в области архитектурного проектирования. Роль архитектора становится более творческой. Искусственный интеллект выполняет рутинные задачи анализа данных и создания вариаций проектов, что освобождает время для архитекторов, чтобы сосредотачиваться на более творческих и концептуальных аспектах проектирования.
Человеческое воображение, чувство стиля и эстетическое восприятие сочетаются с аналитическими способностями ИИ, создавая симбиоз, способствующий инновационному проектированию, соответственно он становится неотъемлемой частью современной архитектуры, предоставляя новые возможности, оптимизацию процессов и инновационные подходы к проектированию зданий.
Применение искусственного интеллекта в архитектурных проектах
Процедура создания архитектурных проектов с использованием ИИ предполагает использование разнообразных методов и алгоритмов для формулирования отличительных и творческих решений.
Некоторые из этих методов:
Глубокие нейронные сети. Использование глубоких нейронных сетей является инструментом для создания архитектурных проектов. Эти сети проходят обучение с использованием обширных наборов данных, включающих описания, а также изображения архитектурных стилей и элементов. После обучения нейронная сеть может создавать новые изображения, имитирующие определенные стили или характеристики. К примеру, может создавать 3D-модели зданий или интерьеров на основе преобладающих тенденций и стилей.
Генетические алгоритмы. Этот метод основан на эволюционном проектировании, при котором искусственный интеллект создает случайные архитектурные проекты, а затем отбирает наиболее успешные на основе заранее установленных критериев качества. Подобно естественному отбору, этот процесс повторяется несколько раз, позволяя искусственному интеллекту находить наилучшие архитектурные решения. Генетические алгоритмы эффективны при оптимизации планировки помещений или определении наиболее подходящего проекта здания.
Рекуррентные нейронные сети. Рекуррентные нейронные сети особенно ценны при создании архитектурных проектов, связанных с последовательностью действий или решений. Они облегчают создание пошаговых последовательностей в процессе проектирования. Это включает в себя различные этапы проектирования, детализацию дизайна или выбор материалов.
Графические алгоритмы. Это алгоритмы, охватывающие методы рисования или моделирования, используются для создания архитектурных проектов. К примеру, алгоритмы выпуклой оболочки определяют оптимальную форму здания на основе заданных ограничений. Эти алгоритмы также можно использовать для создания подробных 2D- или 3D-моделей здания и его окрестностей.
Процесс создания архитектурного проекта с использованием ИИ сложен и многогранен. Это требует тонкого взаимодействия методов и алгоритмов, которые можно адаптировать и оптимизировать в зависимости от поставленной задачи и контекста проекта. Эти методы и алгоритмы позволяют архитекторам создавать новые и инновационные решения, стимулируя творческий подход и продвигая отрасль вперед.
Внедрение искусственного интеллекта в архитектуру уже приносит результаты и открывает новые горизонты для данной индустрии. Успешные примеры использования ИИ в программах для проектирования:
Autodesk Dreamcatcher
Одна из ведущих компаний в области ПО для проектирования, Autodesk, создала программу под названием Dreamcatcher. Это программное обеспечение использует искусственный интеллект для генерации архитектурных концепций.
Dreamcatcher способен анализировать исходные данные и критерии проекта, после чего создает много вариантов дизайна, подходящих под заданные параметры. Например, программа может формировать оптимальные формы зданий, учитывая ограничения на материалы или максимальную энергоэффективность. Это позволяет архитекторам провести быстрый и точный анализ из различных вариантов и выбрать наиболее удачный проект.
Project Genesis
Компания GPT-3 Studio представила проект Genesis, он использует модель генерации текста с помощью глубоких нейронных сетей и позволяет создавать детальное описание архитектурного проекта на основе предоставленных характеристик. Например, указав размеры здания, функциональные требования и эстетические предпочтения, Genesis способен создать подробное описание данного проекта со всеми спецификациями и необходимыми деталями. Это позволяет быстро получить цельное представление о будущем проекте.
Robot-Aided Design (RAD)
Ученые из Университета Иллинойса разработали программу RAD, использующую искусственный интеллект для генерирования и оценивания архитектурных проектов. Эта программа способна анализировать исходные данные, например топографию участка, потребности пользователей, а также климатические условия, предлагая оптимальные дизайны. К примеру, RAD может предложить наилучшее распределение окон для оптимального использования естественного света или размещение помещений для минимизации энергопотребления. Это помогает создавать удобные и эффективные здания, подходящие под потребности и требования клиентов.
Приведенные примеры применения искусственного интеллекта в создании архитектурных проектов показывают потенциал и перспективы этой технологии. Использование ИИ упрощает и ускоряет процесс проектирования, способствует созданию инновационных и эффективных решений. Создание архитектурных проектов с применением искусственного интеллекта становится неотъемлемой частью современной архитектурной практики.
С другой стороны, применение инструментов искусственного интеллекта для помощи в создании архитектурных проектов может не только сократить время разработки и повысить точность проектов, но и вызывает серьезные этические и социокультурные вопросы. Рассмотрим их подробнее:
Этические аспекты: Создание архитектурных проектов при помощи искусственного интеллекта может вызывать вопросы с точки зрения этических норм. К примеру, возникает вопрос о правах на интеллектуальную собственность, так как ИИ способен создавать проекты и формы, которые могут быть похожи или даже идентичны существующим. Это может привести к конфликтам, учитывая творческий вклад архитекторов и дизайнеров. Также возникают этические дилеммы в отношении использования искусственного интеллекта для создания архитектурных решений, которые могут не соответствовать нормам или ценностям общества. Поэтому, как мне кажется, нужно разработать этические стандарты и принципы для обеспечения ответственного и целесообразного использования ИИ в процессе создания архитектурных проектов.
Социокультурные аспекты: Помощь искусственного интеллекта в создании архитектурных проектов также может сказаться на социокультурных аспектах, связанных с проектированием зданий и городской среды. Например, исскуственный интеллект способен брать во внимание предпочтения и потребности различных групп населения, включая пожилых людей или людей с ограниченной мобильностью. Это может помочь создать более доступные и инклюзивные архитектурные и дизайнерские решения. Однако существует риск, что использование ИИ может привести к разработке стандартных и типовых проектов, не учитывающих особенности и потребности каждого отдельного сообщества или культуры. Важно найти баланс между использованием искусственного интеллекта для создания эффективных, но в то же время функциональных проектов, с одновременным сохранением культурной особенности и идентичности места.
При применении искусственного интеллекта для создания архитектурных структур нужно брать во внимание этические и социокультурные нормы. Разработка правил, норм и регулирований сможет обеспечить ответственное использование искусственного интеллекта в архитектуре. Коммуникация и вовлечение архитекторов, дизайнеров, общественность и клиентов, тоже является важными аспектами для того, чтобы голоса множества участников процесса находили отражение в разработке архитектурных проектов созданных при помощи искусственного интеллекта.
Прогресс в сфере ИИ также оказывает влияние на архитектурное образование. Будущие архитекторы должны приобретать навыки работы с инструментами, управляемыми ИИ, и использования данных для анализа. Включение искусственного интеллекта в образовательные программы дает студентам конкурентное преимущество, позволяя им представлять и создавать проекты, которые являются инновационными, устойчивыми и отвечающими потребностям общества.
<Продолжение статьи> Зяблицева П.Д., ИАиД
А также:
