人工智能对建筑设计的影响—《设计创新思维与方法》

尽管人工智能在建筑学应用中仍处于早期阶段，但这种潜力将会促进建筑学科的重塑。

哈佛大学设计系研究生和富布赖特研究员斯坦尼斯拉斯·柴洛（Stanislas Chaillou）认为人工智能能够为平面图的设计提供深入的分析。深受AI运动影响的柴洛总结到，“我不认为人工智能是建筑学的新教条，我们认为这个领域是充满潜力和希望的，这将完善我们的实践并解决我们学科的一些盲点。”

哈佛GSD studio研究着重于建筑和人工智能的交叉点。前者是主题，后者是方法。项目在此领域已有研究的基础上，通过建筑和总体规划设计，组织建筑与人工智能的相遇，研究其产生的建筑形式。

设计使用了人工智能最新研究领域之一：生成对抗网络，通过提供试图模仿给定建筑风格的人工智能系统和空间组织策略，解决风格和空间组织的双重需求。将平面图与墙壁风格分离，并通过模型试图重新创建给定平面的有意义的内部组织，创建的平面设计的多样性和丰富性是惊人的。与参数化设计的易读性相反，人工智能似乎提供了令人着迷的选择范围和内在的复杂性，让设计成为人与机器之间的互动。

这个项目源于人工智能的最新发展和参数化的缺点之间的交叉研究。人工智能及其子领域神经网络在过去4年里经历了相当迷人的演变，带来了更易于管理和“智能”的工具，能够生成模式、几何图形和图像。与此同时，当前形势的参数化不允许设计人员有足够的灵活性，同时也缺乏掌握高级约束的能力。并不是架构中的所有内容都严格地与效率相关，声明变量或参数常常是对设计的过度简化，从而导致可预测的、几乎是模板化的生成平面图。人工智能，更具体地说是生成对抗神经网络（GAN, Generative Adversarial Networks），颠覆了这一逻辑，它不要求对参数进行显式编码，而是让机器“学习”例子中发现的模式（我们称之为“训练集”）。作为回报，该算法将知道如何模拟观测数据中的特征。

这个项目提出了作为架构师使用技术的问题。它提供了一种新的方法，可以利用人工智能更好地编码空间的逻辑，并超越参数化的缺点。显然，设计概念的统计方法塑造了人工智能在建筑领域的潜力。它的不确定性和整体性无疑是我们这个领域的一个机遇。与其使用机器优化一组变量，不如依赖它们来提取重要的质量，并在整个设计过程中模仿它们，这是一种范式转变。在这方面，这个项目还试图回答如果进一步开发这样的工具，架构师的位置会是什么。答案是，架构师有机会塑造这个新工具集。人工智能的“聪明”程度取决于教授它与设计和建筑相关内容的能力。当在训练和调整GAN模型时，很明显，架构知识实际上是用来获得功能良好的工具的最常用的技能集。这种灵活性在项目中得到了体现：随着公寓单元的占地面积发生变化，呈现出看似不可能的形状，该算法仍然能够找到一种合理的方式来布置空间中的房间和墙壁。结果可能还不完美，因为这种方法仍然是非常实验性的，但是房间和空间元素的总体布局通常是合理的。(www.xing528.com)

图3-12　迪拜世博会英国馆方案（a）

图3-13　迪拜世博会英国馆方案（b）

图3-14　迪拜世博会英国馆方案（c）

英国艺术家和舞台设计师埃斯·德夫林（Es Devlin）设计了2020年迪拜世博会英国馆方案，该雕塑装置作品名为“诗亭”，将突出英国在人工智能和太空领域的专长（图3-12～图3-14）。埃斯·德夫林将在人工智能和空间技术方面指导创意团队。德夫林将与曼彻斯特的结构工程公司Atelier One和可持续发展公司Atelier Ten合作，而装置将由全球品牌体验机构Avantgarde制作。建成建筑高度将达到20米，发光的LED幕墙届时将展示集体人工智能发出的信息。展馆理念直接借鉴了斯蒂芬·霍金的最终项目之一，名为“突破性的消息”的全球竞赛。这项由霍金和他的同事在2015年构思的竞赛邀请全世界的人们来思考，如果有一天遇到其他先进文明的空间，我们应该以什么信息来沟通表达自己。而德夫林的展馆正是在向所有参观者正面传递这样一个全球化信息，每个人都将参与其中。迪拜世博会的主题是“连接心灵，创造未来”，英国馆将成为一个有趣的平台，供人们学习、娱乐和共同探索创新，探索空间和人工智能等领域的新前沿——呼应2020年世博会的主题。