Suunnitelmat toistuvat ajan myötä. Vuonna 1921 suunniteltu ja rakennettu arkkitehtuuri ei näytä samalta kuin rakennus vuodelta 1971 tai vuodelta 2021. Trendit muuttuvat, materiaalit kehittyvät ja kestävän kehityksen kaltaiset kysymykset korostuvat muiden tekijöiden ohella. Mutta entä jos tämä kehitys ei koske vain arkkitehtien suunnittelemia rakennustyyppejä, vaan se oli itse asiassa avainasemassa Miten he suunnittelevat? Se on lupaus evoluutioalgoritmeista suunnittelutyökaluna.
Sisällys
- Generatiivinen suunnittelu
- Luova tekniikan asiantuntija työssä
- Oletko tulossa lähellä olevalle kadulle?
Vaikka suunnittelijat ovat kauan sitten käyttäneet työkaluja, kuten tietokoneavusteista suunnittelua (CAD) projektien käsitteellistämiseen, generatiivisen suunnittelun kannattajat haluavat mennä useita askeleita pidemmälle. He haluavat käyttää algoritmeja, jotka jäljittelevät evoluutioprosesseja tietokoneen sisällä, auttamaan rakennusten suunnittelussa alusta alkaen. Ja ainakin talojen osalta tulokset ovat melko mielenkiintoisia.
Suositellut videot
Generatiivinen suunnittelu
Celestino Soddu on työskennellyt evolutionaaristen algoritmien kanssa pidempään kuin useimmat nykyään työskentelevät ihmiset ovat käyttäneet tietokoneita. Nykyaikainen italialainen arkkitehti ja suunnittelija, nyt 70-luvun puolivälissä, Soddu kiinnostui tekniikan mahdollisista vaikutuksista muotoiluun jo Apple II: n aikoina. Häntä kiinnosti potentiaali loputtomasti riffata teemalla. Tai kuten Soddu, joka on myös generatiivisen suunnittelun professori Milanon ammattikorkeakoulussa Italiassa, kertoi Digital Trendsille, hän piti ajatuksesta "oven avaamisesta loputtomalle vaihtelulle".
Mahdollisuus generatiiviseen algoritmiseen suunnitteluun on pintapuolisesti suhteellisen yksinkertainen. On olemassa tiettyjä "sääntöjä", jotka määrittelevät tietyt esineet, olivatpa ne sitten bungaloweja tai barokkityylinen katedraali. Geneettinen algoritmi toistaa evoluution tietokoneohjelman muodossa ratkaisujen optimoimiseksi. Määrittämällä, mitä Soddu pitää säännöinä, jotka määrittävät tietyn suunnittelukappaleen, hänen algoritminsa voivat kuvitella, miltä esineet näyttäisivät, jos ne olisivat eläviä olentoja, jotka olisivat kokeneet vuosituhansia luonnollisia valinta.
Hän aloitti generatiivisten italialaisten keskiaikaisten kaupunkien "lajin" suunnittelun 1980-luvulla. Teos tuottaa äärettömät 3D-malleja keskiaikaisista kaupungeista, jotka jokainen hieman erilainen. Siitä lähtien Soddu on jatkanut generatiivisen suunnittelun kokeiluja osana käytäntöään. "Yksi viimeisistä projekteistani on ehdotus Pariisin Notre Damen huipulle palauttamiseksi", hän sanoi. Suunnittelu (jota valitettavasti ei käytetä) kuvaa tulipalon tuhoaman tornin lähes kiertyneenä ylösalaisin olevana jääpuikkona, joka työntyy taivasta kohti.
Osa Soddun suunnittelun vetovoimaa on algoritmin tuoma satunnaisuuden elementti. Mutta se avaa myös kiehtovia mahdollisuuksia, joita voidaan soveltaa paitsi arkkitehtuuriin, myös kaikenlaiseen suunnitteluun. Esimerkiksi suunnittelutoimisto voisi luoda satoja tuoleja, joista jokainen on hieman erilainen. Hän kutsuu tällaista suunnittelua "idea-tuotteiksi".
Luova tekniikan asiantuntija työssä
Soddu ei ole myöskään ainoa henkilö, joka on kiinnostunut geneettisten algoritmien käytöstä kuvitella rakennuksia. Lissabon, portugalilainen muusikko ja luova teknologia Moullinex loi äskettäin musiikkivideon, jossa on brutalististen rakennusten aaltoileva maisema. Ensi silmäyksellä nämä näyttävät olevan todellisia rakennuksia, joiden muodonmuutos mahdollistaa siirtymisen seuraavaan. Itse asiassa ne haaveilevat generatiivisten algoritmien avulla.
Katso tämä postaus Instagramissa
Moullinexin (@moullinex) jakama viesti
"Generative Adversarial Network - tässä tapauksessa StyleGAN2-ada - koulutettiin kuvilla oikeista rakennuksista ja pystyy sitten luomaan uusia kuvia sen perusteella, mitä se on oppinut", Moullinex eli Luís Clara Gomes kertoi Digital Trendsille. "Se mitä näet, on verkon tulkinta siitä, mitä data on. Vertailun vuoksi tämä olisi kuin näyttäisi lapsille kuvia kissoista ja sitten pyytäisi heitä luomaan uusi kissa oppimiensa tietojen perusteella. Mitä enemmän kissoja näytät – [eli] mitä suurempi koulutustietojoukko on – sitä kissamaisempia luodut kuvat ovat.”
Alkuperäisen musiikkivideon luomisesta lähtien Moullinex on jatkanut työskentelyä projektin parissa ja on edelleen kiinnostunut mahdollisuuksista.
"Tykkään katsoa GANeja uunina: hankit ja muotoilet savea, annat erän kypsyä ja odotat tuloksia", Moullinex sanoi. ”Se, mitä kappaleita valitset ja miten ne esittelet, on jälleen sinun päätettävissäsi. Se on harjoittelua, jossa luovutaan jonkinasteisesta kontrollista ja jätetään jotkut asiat sattuman varaan. Ihmisenä, joka on seurannut tätä tekniikan aluetta vuosia… Minusta on kiehtovaa, että lähdemme on entropia, kaaos ja arvaamattomuus – kaikki hyvät ainekset inspiraatioon ja luovuuteen – tulevat tekniikkaa.”
Yksi suurimmista kysymyksistä kaikenlaiseen väitettyyn luovuuteen A.I. onko se vie pois ihmissuunnittelijalta. Kukaan ei koskaan tunnustaisi maaleja tai painovoimaa yhtäläiseksi maalauksen tekijäksi kuin taiteilija, mutta A.I: n kanssa se ei ole aivan niin suoraviivaista. Mutta Soddu ei ole huolissaan.
"Ei, päinvastoin", Soddu sanoi. "Luovuus, lainaten [ranskalainen matemaatikko Henri] Poincaré, on kyky tulkita olemassa olevaa ehdottamalla uutta suhdejärjestelmää osien välille. Se ei todellakaan ole vain uusien muotojen etsimistä. Geneettinen projektini on syntynyt… menneisyyden subjektiivisesta tulkinnasta käyttäen alkuperäisiä geneettisiä algoritmeja, jotka pystyvät edustamaan tätä subjektiivisuutta. Digitaalinen evoluutio on uskomaton tilaisuus subjektiivisen idean esittämiselle monissa ja loputtomissa muunnelmissaan.
Oletko tulossa lähellä olevalle kadulle?
Tähän mennessä evolutionaariset algoritmit ovat pysyneet kiehtovana sivupalkkina valtavirran suunnittelulle. Samalla tavalla kuin A.I. etiikka oli abstrakti idea, kunnes yhtäkkiä maailma tarvitsi sitä, generatiivinen suunnittelu on ollut mielenkiintoinen alue keskustella, mutta näennäisesti vähäisellä sovelluksella.
Ongelma ei ole siinä, että geneettiset algoritmit tuottavat epäkäytännöllisiä suunnitelmia. NASA on käyttänyt satelliittikomponentteja geneettisten algoritmien suunnittelema kalliilla todellisissa tehtävissä. Nämä komponentit eivät ainoastaan olleet tehokkaita, vaan ne toimivat paremmin kuin ihmisten suunnittelemat vaihtoehdot – eivätkä niitä tarkastelleet ihmisinsinöörit pystyneet ymmärtämään miksi. Kuten Moullinex huomauttaa, ei siis ole mitään syytä, miksi geneettistä algoritmia ei voitaisi optimoida ottamaan huomioon vaatimukset, kuten toiminnallisuus, estetiikka, kustannukset, kestävyys ja etiikka.
Sen sijaan ongelmana voi olla se, että generatiiviset algoritmit olivat ohjelmistoratkaisu ilman mukana tulevaa laitteistoa. Se saattaa olla muuttumassa. Digital Trends kirjoitti äskettäin monivuotisesta projektista, jossa pyrittiin käyttämään evolutionaarista A.I. to suunnittele robotteja muiden planeettojen tutkimiseen. Ajatus? Että 3D-tulostin voidaan käynnistää toiselle planeetalle tulostamaan parhaat robottimallit ilman ihmisiä.
Elämme nyt maailmassa, jossa 3D-tulostettu kotelo olemassa. Nämä talot, jotka voidaan valmistaa nopeasti ja myydä "tavallisten" talojen hintaa alhaisemmalla hinnalla, voisivat mahdollisesti johtaa vallankumoukseen kohtuuhintaisessa massaasumisessa. Ja tiedätkö mitä? Geneettisten algoritmien ansiosta jokainen niistä voi olla hieman (tai hyvin) erilainen.
Toimittajien suositukset
- Analoginen A.I.? Kuulostaa hullulta, mutta se saattaa olla tulevaisuutta
- Syväoppiva A.I. auttaa arkeologeja kääntämään muinaisia tauluja
- Valeuutisia? A.I. algoritmi paljastaa lukemiesi tarinoiden poliittisen puolueellisuuden
- A.I.:n luoma teksti on täynnä valeuutisia. Näin taistelemme vastaan
