Jeśli chcesz być na bieżąco z nowościami oiot.pl, obserwuj nas w Google News. KLIKNIJ.
Algorytm

Czy algorytmy zastąpią architektów?

Ostatnia aktualizacja:

Dzisiejsze horyzonty wielkich miast wyglądają jak klocki Lego. Architekturę urbanistyczną zdominowały kąty proste i kanciaste kształty. Jednakże, algorytmy, sztuczna inteligencja i inne narzędzia komputerowe już pomagają nam w tworzeniu unikalnych projektów budynków. Tak naprawdę, pomagały nam już od lat 90. ubiegłego wieku. Poza tym, że są wyjątkowe, mogą być nawet lepsze od obecnych. Przekonajmy się więc, czy, przez algorytmy napędzane sztuczną inteligencją, zawód architekta może przestać istnieć.

Nie od dziś wykorzystujemy komputery

Już trzy dekady temu, dzięki programom CAD (ang. Computer-Aided Design, programom do projektowania inżynierskiego), projektanci mogli łatwo eksperymentować z różnymi konstrukcjami, a od niedawna także symulować ich zachowanie w przypadku katastrof naturalnych, bez ryzyka i większych kosztów. Wyjście z królestwa kątomierzy przyczyniło się do powstania Muzeum Guggenheima w Bilbao, a także budynku Selfridges w Birmingham. Budynki te mają unikalne, zakrzywione kształty, które są bardzo trudne do zaprojektowania przez człowieka.

Czy algorytmy zastąpią architektów? 6
Projekt Muzeum Guggenheima stworzono w programie CATIA, wykorzystywanym w przemyśle lotniczym (fot. Wikipedia)

Nas za to czeka druga komputerowa rewolucja architektoniczna. Powoli algorytmy zaczynają tworzyć nowe i rozwijać istniejące, projekty budynków. Nie ogranicza się to tylko do unikatowych kształtów. Komputery już tworzą plany poszczególnych pięter i potrafią modyfikować je na potrzeby ich mieszkańców. Jest to całkowicie nowy zestaw narzędzi dla projektantów i architektów, który nie tylko przyspieszy, lecz także ulepszy ich pomysły.

Na czym stoimy

Po pierwsze, dzięki programom 3D, wszyscy uczestnicy procesu tworzenia budynku, od klientów, przez budowniczych, aż po zleceniobiorców, mogą pracować na tym samym pliku z trójwymiarowym modelem. Algorytmy, napędzane sztuczną inteligencją, po zaglądnięciu do takiego pliku, mogą obliczyć poprawne parametry fizyczne konstrukcji, rozmieścić ściany nośne i działowe po poszczególnych piętrach, a także w inne sposoby zautomatyzować i zoptymalizować projekt.

Czy algorytmy zastąpią architektów? 7
Model budynku w programie inżynierskim CAD (fot. Reach and Teach)

Pierwsze kroki

Algorytmy mogą pomóc też w początkowych etapach projektowania, podczas „burzy mózgów”. Sztuczna inteligencja potrafi pokazać architektom ukryte statystyki tych istniejących, jak i nowo zaprojektowanych budynków, np. relację przestrzeni zielonych do całej powierzchni zewnętrznej, a także stworzyć mapę poruszania się użytkowników tego budynku (gdzie i kiedy znajduje się ich najwięcej w danym okresie).

Mogą także przewidzieć przepływ ludzi przez obiekt, co pozwala na bardziej efektywne umieszczenie wejść. Wyobraźmy to sobie. Trenujemy model sztucznej inteligencji na tysiącach budynków, wskazując, w jaki sposób poruszają się w nich ludzie. Po przetworzeniu danych wejściowych przez AI, moglibyśmy zastosować ten model na nowych projektach, co powinno by dać całkiem niezłe wyniki. Oczywiście, istnieje wiele czynników, które mogłyby oddziaływać na przewidywalne poruszanie się użytkowników obiektu, lecz – właśnie w tym jest dobra sztuczna inteligencja.

Cóż, nie musimy sobie tego wyobrażać. Dzieje się to właśnie teraz, za naszymi plecami. Budynki rodem z filmów sci-fi będą pojawiać się w miastach na przestrzeni najbliższych kilku lat. Takie podejście nazywamy algorytmicznym projektowaniem.

Czy algorytmy zastąpią architektów? 8
Algorytmicznie zaprojektowane budynki zobaczymy szybciej, niż się spodziewamy (fot. Zaha Hadid Architects)

Narzędzia komputerowe nie ograniczają się do ludzkich konceptów. My lubimy porządek i podążanie za modą. Algorytm nie zważa na trendy. Jeśli architekt chce dostać więc całkowicie nowy projekt budynku, wystarczy, że wprowadzi do programu wszystkie zdefiniowane przez zleceniodawcę parametry (powierzchnia, wysokość, materiał, nośność, itd.), a w zamian dostaje wizualny projekt budynku, pokazujący nam, jak myślą komputery (często są one podobne do fraktali i innych kształtów występujących w naturze).

Druga komputerowa rewolucja architektoniczna może więc nastąpić dzięki tym trzem funkcjom algorytmów z AI – zarządzaniu kompleksowymi ideami, dostrzeganiu niedostrzegalnych przez człowieka relacji i generowania nowych aranżacji przestrzennych. Na przykład, firma Zaha Hadid Architects, twórcy powyższego budynku, już używają tych narzędzi do testowania tysięcy wewnętrznych układów pomieszczeń, ścian i wejść, w celu znalezienia tego najbardziej optymalnego.

Czy algorytmy zastąpią architektów? 9
Podejścia tego użyto też w nowym pawilonie Muzeum Wiktorii i Alberta w Londynie (fot. ArchDaily)

Już dzisiaj, w świetle pandemii, wnętrza wielu biur zostały tak zaprojektowane przez AI, aby jak największa liczba osób mogła w nich pracować, jednocześnie zachowując odpowiedni dystans między sobą. Dla człowieka nie jest to tak łatwe, jak mogłoby się wydawać. Algorytmy potrafią za to wykorzystać każdy centymetr kwadratowy.

Organizacja ponad wszystko

Niedawno użyto algorytmicznego podejścia do stworzenia wielu projektów domu opieki społecznej, aby wybrać ten najlepszy dla pacjentów z demencją. Zasady były następujące – poszczególne pomieszczenia miały być jak największe, a domy musiały zawierać w sobie kuchnię, jadalnię i salony/pokoje gościnne. Musiały się także w nich znajdować przestrzenie przeznaczone do specyficznych aktywności.

Czy algorytmy zastąpią architektów? 10
Pomysły na projekt domu opieki stworzone przez sztuczną inteligencję (fot. The Next Web)

Okazało się, że algorytmy te próbowały uporządkować wszystkie pomieszczenia w taki sposób, aby każdy rezydent mógł odbywać jak najkrótszą trasę między nimi. Oznacza to, że kuchnia nigdy nie będzie najbardziej wysuniętym w jakąkolwiek stronę pokojem. Eksperyment ten pokazał, że sztuczna inteligencja może nam dać wiele pomysłów, których wymyślenie przez człowieka byłoby bardzo pracochłonne i, zapewne, nie tak efektywne.

Odpowiedź nie jest prosta

Odpowiedź na tytułowe pytanie nie jest więc prosta. W końcu, komputery potrafią same montować filmy – robi to nasz telefon, tworząc krótkie „historie”. Mimo tego, zawód montażysty nigdzie się nie wybiera. A co ze sztuką? Nvidia przecież już zamienia rysunki na fotorealistyczne krajobrazy. Jednakże, nie zapowiada się to tak pesymistycznie, jak wielu architektów sądziło. Na razie, mimo wszystko, opisywane przeze mnie narzędzia są właśnie tym – narzędziami, a nie – zastępcami wykształconych profesjonalistów.

Ponieważ technologia rozwija się w tempie wykładniczym, nie możemy przewidzieć, kiedy i czy w ogóle, architekci zostaną zastąpieni. Jedno jest jednak pewne. Chociaż komputery są o niebo lepsze od nas w szybkim tworzeniu wielu różnych idei i projektowaniu ergonomicznych miejsc do życia i pracy, nie potrafią one jeszcze tak dobrze dopasować stylu końcowego produktu do upodobań i osobowości klienta, jak ludzie.

Jak powiedziała Zaha Hadid, założycielka firmy Zaha Hadid Architects:

Według mnie, w architekturze nie chodzi tylko o schronienie, o najprostsze zabezpieczenie. Powinna Cię ekscytować, uspokajać Cię i poruszać Cię do myślenia.

„I don’t think that architecture is only about shelter, is only about a very simple enclosure. It should be able to excite you, to calm you, to make you think.”

Taka sama sytuacja nastąpiła z krawcami. Używają oni narzędzi komputerowych, a sztuczna inteligencja, która jest już standardem na stronach internetowych, jest w stanie zaoferować im pomysły na szykowne i eleganckie kreacje. Lepszym pomysłem jest więc zadanie sobie innego pytania…

Co nas czeka w przyszłości?

Zaprojektuj swój dom

Tak, jak dzisiaj istnieją kreatory stron internetowych, dzięki którym możemy zbudować swoją witrynę w najnowszym standardzie w kilka godzin, tak za kilka (lub, bardziej prawdopodobnie, kilkanaście) lat może istnieć aplikacja, w której możemy zbudować… swój dom. Zaprojektujemy go w kilka godzin, a zbudują go nam drony z technologią drukowania 3D, które, używając betonu, służyłyby do całkowicie autonomicznego budowania naszych domów.

Drony mogą być przyszłościa sztucznej inteligencji (źródło: CGTN / YouTube)

Architekt będzie psychologiem

W związku z wszystkimi tymi narzędziami, architekci mogą przybrać rolę swojego rodzaju psychologów. Będą oni raczej analizować upodobania i potrzeby danego klienta lub całej społeczności, w przypadku budynków publicznych, niż projektować obiekty od początku. Wszyscy będą robić to, w czym są najlepsi. To właśnie sztuczna inteligencja w tym pomoże.

Rozwój AI

Jak już wspomniałem, sztuczna inteligencja potrafi wyprodukować wiele różnych projektów w krótkim okresie, a dzięki algorytmicznemu projektowaniu – tworzyć koncepty, na które nie wpadliby ludzie. Profesjonalni architekci szacują, że zaprojektowanie futurystycznego budynku, takiego, jak budynek Selfridges, zajęłoby człowiekowi kilka lat. Czas jest nasym najważniejszym zasobem. Sztuczna inteligencja pomoże nam go oszczędzić.

Czy algorytmy zastąpią architektów? 11
Budynek Selfridges w mieście Birmingham (fot. Wikipedia Commons)

Podsumowując nasze rozważania, zawodowa ścieżka architekta wciąż jest dobrym pomysłem. Jak w przypadku większości profesjonalistów, ich praca przeniesie się głównie na narzędzia komputerowe. Dla przykładu, większość wizualizacji architektonicznych tworzona jest w cyfrowych programach 3D. Aż 75% zdjęć w katalogach sklepu IKEA to tak naprawdę obrazy stworzone komputerowo!

Dobrym pomysłem więc, oprócz nauki rysunku technicznego, jest nauka programowania, szczególnie pod kątem rozwoju sztucznej inteligencji. Życzę więc powodzenia wszystkim aspirującym projektantom i architektom.