Kujundused korduvad aja jooksul. 1921. aastal projekteeritud ja ehitatud arhitektuur ei näe välja sama, mis 1971. või 2021. aastast pärit hoone. Suundumused muutuvad, materjalid arenevad ja muude tegurite hulgas muutuvad oluliseks sellised küsimused nagu jätkusuutlikkus. Aga mis siis, kui see areng ei puudutaks ainult arhitektide projekteeritud hoonetüüpe, vaid oli tegelikult võtmetähtsusega kuidas nad kujundavad? See on evolutsiooniliste algoritmide kui disainitööriista lubadus.
Sisu
- Generatiivne disain
- Loovtehnoloog tööl
- Kas tulete lähedal asuvale tänavale?
Kuigi disainerid on projektide ideede kujundamiseks juba ammu kasutanud selliseid tööriistu nagu arvutipõhine disain (CAD), soovivad generatiivse disaini pooldajad minna mitu sammu kaugemale. Nad tahavad kasutada algoritme, mis jäljendavad arvuti sees toimuvaid evolutsiooniprotsesse, et aidata hooneid algusest peale kujundada. Ja vähemalt majade osas on tulemused päris huvitavad.
Soovitatavad videod
Generatiivne disain
Celestino Soddu on töötanud evolutsiooniliste algoritmidega kauem, kui enamik tänapäeval töötavaid inimesi on arvutit kasutanud. Kaasaegne itaalia arhitekt ja disainer, kes on 70ndate keskel, hakkas Soddu tehnoloogia võimaliku mõju vastu disainile huvi tundma juba Apple II päevil. Teda huvitas potentsiaal lõputult ühel teemal riffida. Või nagu Soddu, kes on ka Itaalia Milano polütehnilise ülikooli generatiivse disaini professor, Digital Trendsile rääkis, meeldis talle idee "avada uks lõputule variatsioonile".
Generatiivse algoritmilise disaini väljavaade on pealtnäha suhteliselt lihtne. On teatud "reeglid", mis määratlevad konkreetsed objektid, olgu need siis bangalo või barokk-katedraal. Geneetiline algoritm kordab evolutsiooni arvutiprogrammi kujul lahenduste optimeerimise viisina. Määrates, mida Soddu peab reegliteks, mis määratlevad konkreetse kujunduse, saavad tema algoritmid kujutlege, millised võiksid välja näha objektid, kui need oleksid aastatuhandeid kestnud elusolendid valik.
Ta alustas Itaalia generatiivsete keskaegsete linnade "liigi" kujundamist 1980. aastatel. Töö genereerib lõpmatuid 3D-mudeleid keskaegsetest linnadest, millest igaüks on veidi erinev. Sellest ajast peale on Soddu oma praktika raames jätkanud generatiivse disainiga katsetamist. "Üks minu viimaseid projekte on ettepanek Pariisi Notre Dame'i mäetipu taastamiseks," ütles ta. Kujundus (mida kahjuks ei kasutata) kujutab tules hävinud tornikiivrit peaaegu keerdunud ümberpööratud jääpurikana, mis on taeva poole tõugatud.
Osa Soddu disainilahenduste atraktiivsusest on juhuslikkuse element, mida algoritm tutvustab. Kuid see avab ka intrigeerivaid võimalusi, mida saab rakendada mitte ainult arhitektuuris, vaid mis tahes disainis. Näiteks võib disainiagentuur luua sadu toole, millest igaüks on veidi erinev. Ta nimetab seda tüüpi disaini "ideetoodeteks".
Loovtehnoloog tööl
Soddu pole ka ainus inimene, kes on huvitatud geneetiliste algoritmide kasutamisest hoonete kujutamiseks. Lissabon, Portugalis elav muusik ja loovtehnoloog Moullinex lõi hiljuti muusikavideo, millel on brutalistlike hoonete laineline maastik. Esmapilgul näivad need olevat tõelised ehitised, millel on morfismiefekt, mis võimaldab teisele üle minna. Tegelikult on need unistanud generatiivsed algoritmid.
Vaadake seda postitust Instagramis
Moullinexi (@moullinex) jagatud postitus
Generatiivset võistlevat võrgustikku – antud juhul StyleGAN2-ada – koolitati piltidega tõelistest hoonetest ja suudab seejärel õpitu põhjal uusi pilte luua, ”rääkis Moullinex ehk Luís Clara Gomes väljaandele Digital Trends. „See, mida te näete, on võrgu tõlgendus andmetest. Analoogia oleks see, nagu näitaksite lapsele pilte kassidest ja paluksite neil seejärel õpitu põhjal luua uus kass. Mida rohkem kasse näitate – [see tähendab], mida suurem on treeninguandmekogum –, seda kassilikumad on loodud pildid.
Alates esialgse muusikavideo loomisest on Moullinex jätkanud projekti kallal tööd ja on endiselt huvitatud võimalustest.
"Mulle meeldib vaadata GAN-e kui ahju: hankite ja vormite savi, lasete partiil küpseda ja ootate tulemusi, " ütles Moullinex. “Millised tükid valite ja kuidas neid esitate, on jällegi teie otsustada. See on harjutus, millega loobutakse teatud määral kontrollist ja jäetakse mõned asjad juhuse hooleks. Inimesena, kes on seda tehnoloogiavaldkonda aastaid jälginud… Minu arvates on see meie allikas põnev entroopia, kaos ja ettearvamatus – kõik head koostisosad inspiratsiooniks ja loovuseks – pärinevad tehnoloogia."
Üks suuremaid küsimusi igasuguse väidetava loovusega A.I. on see, kas see võtab inimdisainerilt ära. Keegi ei tunnustaks kunagi värve ega gravitatsiooni kunstnikuga võrdse maali autorina, kuid A.I. puhul pole see päris nii lihtne. Kuid Soddu ei muretse.
"Ei, vastupidi," ütles Soddu. "Loovus, tsiteerides [prantsuse matemaatik Henri] Poincaré, on võime tõlgendada olemasolevat, pakkudes välja osadevahelise uue suhtesüsteemi. Kindlasti pole see ainult uute vormide otsimine. Minu generatiivne projekt on sündinud … mineviku subjektiivsest tõlgendamisest, kasutades originaalseid geneetilisi algoritme, mis suudavad seda subjektiivsust esindada. Digitaalne areng on suurepärane võimalus subjektiivse idee esindamiseks selle mitmetes ja lõpmatutes variatsioonides.
Kas tulete lähedal asuvale tänavale?
Praeguseks on evolutsioonilised algoritmid jäänud peavoolu disaini põnevaks külgribaks. Samamoodi nagu A.I. eetika oli abstraktne idee, kuni maailm seda ühtäkki vajas, generatiivne disain on olnud huvitav valdkond, mida arutada, kuid näiliselt minimaalse rakendusega.
Probleem ei ole selles, et geneetilised algoritmid loovad ebapraktilisi kujundusi. NASA on kasutanud satelliidikomponente loodud geneetiliste algoritmide abil kallitel reaalsetel missioonidel. Need komponendid ei olnud mitte ainult tõhusad, vaid töötasid paremini kui inimeste loodud alternatiivid – ja neid uurinud iniminsenerid ei suutnud aru saada, miks. Nagu Moullinex märgib, pole seega põhjust, miks geneetilist algoritmi ei saaks optimeerida, et võtta arvesse selliseid nõudeid nagu funktsionaalsus, esteetika, maksumus, jätkusuutlikkus ja eetika.
Probleemiks võib olla hoopis see, et generatiivsed algoritmid olid tarkvaralahendus ilma kaasneva riistvarata. See võib muutuda. Hiljuti kirjutas Digital Trends mitmeaastasest projektist, mille eesmärk oli kasutada evolutsioonilist A.I. juurde kujundada roboteid teiste planeetide uurimiseks. Idee? Et 3D-printeri seadistust saaks käivitada teisele planeedile, et printida parimaid robotikujundusi, ilma et oleks vaja inimesi.
Me elame praegu maailmas, kus 3D-prinditud korpus on olemas. Need majad, mida saab kiiresti valmistada ja müüa madalama hinnaga kui "tavalised" majad, võivad viia revolutsioonini taskukohaste masselamute vallas. Ja tead mida? Tänu geneetilistele algoritmidele võib igaüks neist olla veidi (või väga) erinev.
Toimetajate soovitused
- Analoog A.I? See kõlab hullumeelselt, kuid see võib olla tulevik
- Süvaõppega A.I. aitab arheoloogidel tõlkida iidseid tahvleid
- Valeuudised? A.I. algoritm paljastab loetud lugudes poliitilise kallutatuse
- A.I loodud tekst on võltsuudised. Nii me võitleme vastu
