ארכיטקטורה אלגוריתמית: שימוש ב-A.I. לעצב מבנים

עיצובים חוזרים לאורך זמן. אדריכלות שתוכננה ונבנתה ב-1921 לא תיראה זהה לבניין מ-1971 או מ-2021. מגמות משתנות, חומרים מתפתחים ונושאים כמו קיימות מקבלים חשיבות, בין גורמים נוספים. אבל מה אם האבולוציה הזו לא הייתה רק על סוגי הבניינים שמתכננים אדריכלים, אלא הייתה, למעשה, המפתח ל אֵיך הם מעצבים? זו ההבטחה של אלגוריתמים אבולוציוניים ככלי עיצוב.

תוכן

  • עיצוב גנרטיבי
  • טכנולוג יצירתי בעבודה
  • מגיעים לרחוב קרוב אליך?

בעוד שמעצבים השתמשו זה מכבר בכלים כמו תכנון בעזרת מחשב (CAD) כדי לעזור להמשיג פרויקטים, תומכי העיצוב הגנרטיבי רוצים ללכת כמה צעדים קדימה. הם רוצים להשתמש באלגוריתמים שמחקים תהליכים אבולוציוניים בתוך מחשב כדי לעזור לתכנן מבנים מהיסוד. ולפחות כשזה מגיע לבתים, התוצאות די מעניינות.

סרטונים מומלצים

עיצוב גנרטיבי

סלסטינו סודו עובד עם אלגוריתמים אבולוציוניים זמן רב יותר ממה שרוב האנשים שעובדים היום השתמשו במחשבים. אדריכל ומעצב איטלקי עכשווי באמצע שנות ה-70 לחייו, סודו החל להתעניין בהשפעה הפוטנציאלית של הטכנולוגיה על העיצוב עוד בימי ה-Apple II. מה שעניין אותו היה הפוטנציאל של ריפים אינסופיים על נושא. או כמו שסודו, שהוא גם פרופסור לעיצוב גנרטיבי באוניברסיטה הפוליטכנית של מילאנו באיטליה, אמר ל-Digital Trends, הוא אהב את הרעיון של "לפתוח את הדלת לווריאציות אינסופיות".

ערי ונציה שנוצרו
עיר ונציה שנוצרה עם ארכיטקטורה שנוצרה, גשרים וכנסיות שאינן נוכחות כרגע בוונציה. כל היבט של הסביבה שנוצרה עוקב אחר חזון קנאלטו של ונציה.סלסטינו סודו

הסיכוי לעיצוב אלגוריתמי גנרטיבי הוא, על פני השטח, פשוט יחסית. ישנם "כללים" מסוימים המגדירים חפצים מסוימים, בין אם הם בונגלו או קתדרלה בארוקית. אלגוריתם גנטי משכפל את האבולוציה בצורה של תוכנת מחשב כדרך לייעל פתרונות. על ידי הגדרת מה שסודו מחשיב כחוקים המגדירים עיצוב מסוים, האלגוריתמים שלו יכולים להמשיג איך אובייקטים עשויים להיראות אילו היו ישויות חיות שעברו אלפי שנים של טבע בְּחִירָה.

הוא החל בעיצוב "מין" של עיירות ימי-ביניימיות איטלקיות יוצרות בשנות השמונים. העבודה מייצרת אינסוף מודלים תלת מימדיים של ערים מימי הביניים, שכל אחת שונה במקצת. מאז, סודו המשיך להתנסות בעיצוב גנרטיבי כחלק מהעיסוק שלו. "אחד הפרויקטים האחרונים שלי הוא הצעה לשחזור פסגת נוטרדאם בפריז", אמר. העיצוב (שלצערי לא ייעשה בו שימוש) מתאר את הצריח שהושמד באש כמעט כקרח הפוך מעוות, הנדחף לשמיים.

חלק מהמשיכה של העיצובים של Soddu הוא אלמנט האקראיות שהאלגוריתם מציג. אבל זה גם פותח אפשרויות מסקרנות שניתן ליישם לא רק על אדריכלות, אלא כל סוג של עיצוב. לדוגמה, סוכנות עיצוב יכולה ליצור מאות כיסאות, כאשר כל אחד מהם שונה במקצת. הוא מתייחס לסוג זה של עיצוב כ"מוצרי רעיון".

טכנולוג יצירתי בעבודה

סודו הוא גם לא האדם היחיד המעוניין להשתמש באלגוריתמים גנטיים כדי לדמיין בניינים. המוזיקאי והטכנולוג היצירתי של ליסבון, פורטוגל מולינקס יצר לאחרונה קליפ המציג נוף גלי של מבנים ברוטליסטיים. במבט ראשון, נראה כי מדובר בבניינים אמיתיים עם אפקט מורפינג המאפשר לאחד לעבור לאחר. למעשה, הם מוחלמים על ידי אלגוריתמים גנרטיביים.

צפו בפוסט הזה באינסטגרם

פוסט משותף על ידי Moullinex (@moullinex)

"רשת יריב גנרית - במקרה זה, StyleGAN2-ada - הוכשרה עם תמונות של בניינים אמיתיים לאחר מכן הוא מסוגל ליצור תמונות חדשות על סמך מה שהוא למד", אמר מולינקס, הידוע בשם לואיס קלרה גומס, ל-Digital Trends. "מה שאתה רואה הוא הפרשנות של הרשת לגבי מה הנתונים. כאנלוגיה, זה יהיה כמו להראות לילד תמונות של חתולים ואז לבקש מהם ליצור חתול חדש על סמך מה שהם למדו. ככל שתראה יותר חתולים - [כלומר] כך מערך האימון גדול יותר - כך התמונות שנוצרו יהיו יותר חתוליות".

מאז יצירת הקליפ הראשוני, מולינקס המשיכה לעבוד על הפרויקט, ונשארה מסוקרנת מהאפשרויות.

"אני אוהב להסתכל על GANs כתנור: אתה מקור ומעצב את החימר, נותן לאצווה להתבשל ומחכה לתוצאות", אמר מולינקס. "איזה חלקים אתה בוחר ואיך אתה מציג אותם שוב תלוי בך. זה תרגיל של ויתור על מידה מסוימת של שליטה והשארת כמה דברים ליד המקרה. כמי שעוקב אחרי תחום הטכנולוגיה הזה במשך שנים... אני מוצא את זה מרתק שהמקור שלנו ל אנטרופיה, כאוס וחוסר חיזוי - כולם מרכיבים טובים להשראה ויצירתיות - מגיעים טֶכנוֹלוֹגִיָה."

אחת השאלות הגדולות עם כל סוג של יצירתיות לכאורה A.I. האם זה לוקח מהמעצב האנושי. אף אחד לעולם לא יזכה לצבעים או לכוח המשיכה כמחבר שווה של ציור כאמן, אבל עם A.I., זה לא כל כך פשוט. אבל סודו לא מודאג.

נוצרו ארכיטקטורות פסיפס לשיפור זהות העיר רוונה
יצר ארכיטקטורות פסיפס לשיפור זהות העיר רוונהסלסטינו סודו

"לא, להיפך," אמר סודו. "יצירתיות, מצטט את [המתמטיקאי הצרפתי אנרי] פואנקרה, היא היכולת לפרש את הקיים על ידי הצעת מערכת חדשה של יחסים בין החלקים. זה בהחלט לא רק החיפוש אחר צורות חדשות. הפרויקט הגנרטיבי שלי נולד... מהפרשנות הסובייקטיבית של העבר באמצעות אלגוריתמים גנטיים מקוריים המסוגלים לייצג את הסובייקטיביות הזו. האבולוציה הדיגיטלית היא הזדמנות מדהימה לרעיון הסובייקטיבי להיות מיוצג בווריאציות המרובות והאינסופיות שלו."

מגיעים לרחוב קרוב אליך?

עד כה, אלגוריתמים אבולוציוניים נותרו סרגל צד מרתק לעיצוב המיינסטרים. באותו אופן שבו א.י. אתיקה הייתה רעיון מופשט עד שפתאום העולם היה צריך את זה, עיצוב גנרטיבי היה תחום מעניין לדון בו, אבל עם יישום מינימלי לכאורה.

הבעיה היא לא שאלגוריתמים גנטיים מייצרים עיצובים לא מעשיים. נאס"א השתמשה ברכיבי לוויין תוכנן על ידי אלגוריתמים גנטיים במשימות יקרות בעולם האמיתי. לא רק שהרכיבים הללו היו יעילים, הם עבדו טוב יותר מאלטרנטיבות שתוכננו על ידי בני אדם - ומהנדסי האנוש שהסתכלו עליהם לא הצליחו להבין מדוע. כפי שמציינת מולינקס, לכן אין סיבה שלא ניתן יהיה לבצע אופטימיזציה של אלגוריתם גנטי כדי לקחת בחשבון דרישות כמו פונקציונליות, אסתטיקה, עלות, קיימות ואתיקה.

במקום זאת, הבעיה עשויה להיות שאלגוריתמים גנרטיביים היו פתרון תוכנה ללא חומרה נלווית. יכול להיות שזה משתנה. לאחרונה, Digital Trends כתב על פרויקט רב שנתי המבקש להשתמש ב-A.I אבולוציוני. ל עיצוב רובוטים לחקר כוכבי לכת אחרים. הרעיון? שאפשר לשגר מערך מדפסת תלת מימד לכוכב אחר כדי להדפיס את מיטב עיצובי הרובוטים, ללא צורך בבני אדם.

אנחנו חיים עכשיו בעולם שבו בית מודפס בתלת מימד קיים. בתים אלו, שניתן לייצר במהירות ולמכור אותם במחיר נמוך מזה של בתים "רגילים", עלולים להוביל למהפכה בדיור המונים בר השגה. ואתה יודע מה? הודות לאלגוריתמים גנטיים, כל אחד מהם יכול להיות שונה במקצת (או מאוד).

המלצות עורכים

  • A.I אנלוגי? זה נשמע מטורף, אבל זה יכול להיות העתיד
  • למידה עמוקה של A.I. עוזר לארכיאולוגים לתרגם לוחות עתיקים
  • חדשות מזויפות? א.י. האלגוריתם חושף הטיה פוליטית בסיפורים שאתה קורא
  • טקסט שנוצר על ידי A.I הוא מטעין חדשות מזויפות. כך אנחנו נלחמים בחזרה