人工智能设计-从研究到实践

《人工智能设计-从研究到实践》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、何宛余杨小荻：人工智能设计，从研究到实践本文已正式刊发于《时代建筑》2018年第1期应用驱动:人工智能与城市/建筑。文章通过对原有设计途径的反思，正视现有设计中的本质问题，从对新设计途径的探索中思考关联式设计、算法设计的可行性与局限性，并以相应实践进行论证。同吋，在前述路径的基础上，进一步探讨当前探索的主要方向：人数据介入设计的可能性和应用场景，以及人工智能在设计屮的具体应用理论和实践方法。1对原有设计途径的反思城市规划、城市设计和建筑设计一直以来被认为是不同尺度上关于物质空间的设计。近几十年来，随着物质环境的日益复杂和多变，

2、新唯物主义哲学思想获得了更广泛的认同，那种基于物质空间和美学的设计得到越来越多的质疑：设计是否只关乎物质性的空间感知或意识性的美学感受？事物背后隐藏的系统性逻辑是否也应该是设计的范畴？不少建筑师和设计公司已经在积极探讨这些关于学科本质甚至学科未来的反思，比如库哈斯最近在墨尔本的演讲中所提到的：“我们的当代世界非常复杂，仅仅一个建筑公司已经不足以生产足够的智慧去理解和应对不同的条件、未知的情况以及复杂的文脉”[l]o他认为狭义的建筑或建筑设计已经无法满足当代世界多变而复杂的需求。然而，现实屮绝大多数城市规划、城市设计和建筑设计都

3、仍旧按照传统的设计方式和途径在展开。传统的设计途径基于建筑学中有着悠久历史的“功能与形式”二分概念[2],在优先定位功能或形式的逻辑下展开设计，虽可能顾此失彼，但这种设计方式在节奏较慢的传统社会中直接有效，然而，面对工业革命以后的世界，却逐渐暴露了其难以满足多元变化的环境与需求的问题。城市或建筑只有在物质化结果完成后,才能检验其能效，如果设计出现较大缺陷，几乎没有有效的补救措施。因此，使用者往往得忍受设计失误带来的各种负面后果，比如机场设计中常见的陆侧人流冗长混乱，或者医院不同空间使用效率的高低不均。虽然设计的木意倾向于追求更

4、高效、更舒适，但差强人意的物质结果导致了使用体验的失望、资源分配的失衡，以及设计“权力”[3]的丧失。如果反思原有设计途径并且承认，设计不仅是关于功能与形式的二元关系，而是更多地关乎“背景”(milieu)[4],和对其进行的结构架设、系统设计，以及在此基础上的形式表达一一甚至表达也不再是端对端难以适应变化的“硬码”(hard-coding)一一那么，传统的设计方式、设计途径、设计工具都不再能满足这些需求。原有学科体系中没有可以将社会行为系统、环境性能、多变需求等在同一语境中进行多重逻辑相互作用的范式，然而，这种多重逻辑的相互

5、作用实际上每天都在发生：在复杂多变的现实世界运转中，在建筑师思考问题的大脑里……学科真正缺少的，是将这些逻辑和相互作用梳理、分析、拆解、重构……的设计途径和技术手段。尼格尔•泰勒(NigelTaylor)曾预见，“所有这些变化都暗示城市规划的技术手段将发生变化，如果规划师试图规划和控制复杂且充满活力的城市系统，这看起来需要特别严谨的'科学'分析方法”。[5]2对新设计途径的探索事实上，建筑界也一直在进行各种尝试和探讨，从盖里事务所表达的“前计算机形态”到参数化设计、关联式设计（associative-design,简称“AD”

6、,也称“协同设计”）、算法设计和“多智体系统”，都在以不同的视角和途径探讨设计的新可能。然而，在这些探索里，显然已出现了分歧：一派希望通过新的技术手段更好地控制形式结果，以完成传统建筑学意义上的“设计”;另一派则希望通过新技术，特别是釆用计算机语言探索设计背后应回应的逻辑及其表达形式。荷兰贝尔拉格建筑学院（TheBerlageInstituteinRotterdam）曾展开研究的关联式设计课题更倾向于第二种：采用可量化的参数系统来控制不可量化的参数变化，通过基于关联性几何体的关联式模型的建立，来描述定义各个逻辑体之间的关系，并

7、在它们相互制约的互动协同关系之上架构设计对象。［6］该研究课题由皮特•楚默（PeterTrummer）教授带领，并经历了2004年至2005年的关联几何体探索期（ADI、AD2）,即通过二维图形拼接起的三维几何体的控制，来达到对平面图形变化的协同控制；2006年至2007年的二维化关联几何体的发展期（AD3、AD4）,即通过控制建筑二维平面的关联几何体來生成统一逻辑下的不同三维形式结果，并将此种差异性应用到城市区域尺度上；2008年至2010年的成熟期（AD5、AD6）,即在原有基础上引进基地价值系统，使关联儿何体不再受控于可

8、以感性调节的参数，而是与基地某权重需求在逻辑上协同关联，让设计在某种程度上更客观，同吋关联几何体也演进到三维形态（图广图6）o值得-•提的是，ADPAD5系列采用的技术手段并非“Grasshopper",而是工业界的“TopSolid”,并结合“Rhino-MonkeyScr