19 августа 2024 г.
Узнайте, как ИИ в архитектуре улучшает проектирование, эффективность и устойчивость. Мы также обсудим, как ИИ меняет рабочий день архитектора.
Такие достопримечательности и исторические здания, как Эйфелева башня в Париже и Пентагон в Соединенных Штатах, не существовали бы без области архитектуры и блестящих архитекторов, стоящих за ней. Помимо добавления значимой инфраструктуры в наш мир, мировой рынок архитектурных услуг является важной частью экономики и к 2032 году достигнет примерно 550 миллионов долларов.
Архитекторы постоянно работают над решением таких задач, как сокращение отходов, снижение углеродного следа и планирование эффективных проектов. Инструменты искусственного интеллекта (ИИ) могут помочь решить многие из этих задач в архитектуре. ИИ может помочь в оптимизации проектирования, структурном анализе, а также улучшить управление проектами и визуализацию. В этой статье мы узнаем все о том, как ИИ можно использовать в архитектуре.
ИИ в архитектуре меняет правила игры, делая дизайн более разумным, повышая энергоэффективность и помогая создавать более экологичные здания. Удивительно, как эти достижения используются в реальных проектах. Давайте углубимся и посмотрим, как все это происходит.
В 2018 году в результате строительной и сносной деятельности в Соединенных Штатах образовалось 600 миллионов тонн мусора. Одной из распространенных проблем в области архитектуры является сокращение строительных отходов и выбросов углерода. ИИ может сыграть важную роль в решении этой задачи, используя передовые алгоритмы и анализ данных для оптимизации каждого этапа строительного процесса.
Например, методы ИИ, такие как машинное обучение, могут анализировать большие наборы данных о характеристиках материалов, логистике цепочки поставок и воздействии на окружающую среду, чтобы рекомендовать наиболее экологичные материалы и методы строительства. Модели машинного обучения могут прогнозировать потенциальные отходы на основе проектных решений и позволяют архитекторам вносить коррективы на более ранних этапах, чтобы свести к минимуму отходы.
Генеративный ИИ может пойти еще дальше, автоматически создавая несколько вариантов дизайна, ориентированных на экологичность. Устанавливая такие параметры, как эффективность использования материалов, структурная целостность и энергопотребление, генеративный ИИ можно использовать для создания множества проектов, отвечающих экологическим целям и при этом отлично выглядящих. Затем архитекторы могут выбрать проект, который наилучшим образом сочетает в себе креативность и экологичность. Spacemaker — пример инструмента, использующего генеративный ИИ, чтобы помочь архитекторам и градостроителям быстро создавать и тестировать различные варианты дизайна.
Исследователи изучают, как компьютерное зрение может работать с информационным моделированием зданий (BIM), чтобы сделать архитектурные проекты более точными и эффективными. BIM — это цифровая модель, представляющая физические и функциональные характеристики здания. Она позволяет архитекторам, инженерам и подрядчикам совместно работать над детальным планом и служит центральным ресурсом, который включает в себя все, от структуры здания до его систем.
Когда компьютерное зрение добавляется к BIM, камеры и датчики захватывают подробные изображения и 3D-сканы строительных площадок. Эти визуальные данные затем сравниваются в режиме реального времени с BIM-моделью, чтобы выявить любые различия между запланированным проектом и фактическим строительством, такие как неровные стены или неправильно расположенные конструкции. Анализ этих данных может помочь с быстрыми исправлениями и поддержанием проекта в графике.
В прошлом выявление этих проблем основывалось на ручных проверках, которые были медленными и подвержены ошибкам. С помощью компьютерного зрения архитекторы и руководители проектов могут получать мгновенные оповещения, когда что-то не соответствует BIM-модели. Небольшие проблемы можно остановить до того, как они станут больше и дороже. Объединение компьютерного зрения с BIM также облегчает совместную работу всем участникам. Когда проблемы отмечаются в BIM-модели, архитекторы, инженеры, подрядчики и клиенты могут быстро просмотреть их и найти решения.
ИИ также привносит некоторые уникальные приложения в область архитектуры. Давайте кратко рассмотрим некоторые из них:
Хотя может показаться, что архитектурные проекты с поддержкой ИИ - это нечто из будущего, реальность такова, что проекты, разработанные ИИ, уже находятся в стадии реализации и даже завершены. Давайте рассмотрим некоторые из этих новаторских проектов.
Центр Гейдара Алиева в Баку, Азербайджан, был спроектирован Захой Хадид и завершен в 2012 году. Он показывает, как генеративный дизайн и инструменты ИИ меняют архитектуру. Плавная, изогнутая форма здания не похожа на традиционные прямые линии. Дизайн отражает современный и прогрессивный дух Азербайджана. Ранние инструменты генеративного дизайна от Autodesk и Rhino сыграли ключевую роль в создании этой сложной архитектуры.
Перенаселенные города Японии создали спрос на инновационные и компактные проекты домов. Генеративный дизайн, основанный на ИИ, становится ключевым инструментом для таких компаний, как Daiwa House Industry, для удовлетворения этой потребности. Устанавливая определенные параметры проектирования, генеративный дизайн может быстро создавать различные планы домов, каждый из которых оптимизирован для небольших городских пространств. В отличие от традиционных методов, которые могут быть медленными и менее адаптируемыми, генеративный дизайн является более быстрым и гибким. Генеративный ИИ меняет подход к проектированию и строительству домов в густонаселенных районах Японии.
Торонтский офис Autodesk — отличный пример того, как ИИ можно использовать для инновационных архитектурных проектов. Используя собственный инструмент генеративного проектирования Project Discover, компания смогла создать бесчисленное множество вариантов планировки офиса на основе предпочтений своих сотрудников. Благодаря сочетанию человеческих идей с ИИ Autodesk смогла спроектировать идеальное рабочее пространство без обычных ошибок проектирования.
Компания Stamhuis из Нидерландов, специализирующаяся на строительстве и ремонте розничных магазинов, обратилась к генеративному дизайну, чтобы ускорить и улучшить процесс проектирования. Раньше у них уходило несколько часов на разработку планировки розничного магазина. Теперь, с помощью инструментов генеративного ИИ, они могут генерировать 40 оптимизированных вариантов дизайна всего за 15 минут. В то же время это освобождает их дизайнеров для выполнения более важных задач, таких как построение отношений с клиентами и планирование строительства.
Инновации в области ИИ в архитектуре направлены на поддержку архитекторов, а не на их замену. Хотя ИИ приносит много преимуществ архитектуре, важно отметить, что человеческий творческий потенциал и суждения остаются важными. Сочетая человеческий творческий потенциал со способностями ИИ к анализу данных и автоматизации, архитекторы могут создавать более качественные проекты зданий. Исследования показывают, что благодаря ИИ производительность увеличивается на 30%. Большинство утомительных задач может взять на себя ИИ, а архитекторы могут сосредоточиться на интересных и стратегических аспектах своей работы.
Следствием растущей популярности инструментов ИИ в архитектуре является то, что архитекторам необходимо повышать квалификацию и изучать, как работают эти инновации ИИ. Понимание того, как работают ИИ и данные, помогает им успешно использовать инструменты ИИ. К сожалению, это серьезная проблема, поскольку многим архитекторам не хватает необходимой подготовки. Согласно опросам, 60% архитекторов не имеют формального образования в области ИИ. Устранение этого пробела является ключом к тому, чтобы архитекторы оставались конкурентоспособными и создавали инновационные современные проекты.
Еще одна проблема — более высокие затраты, связанные с внедрением ИИ, включая расходы на программное обеспечение, оборудование и обучение. Эти первоначальные инвестиции могут быть трудными для небольших архитектурных фирм с ограниченным бюджетом. Существуют также текущие расходы на техническое обслуживание и обновления, которые увеличивают финансовую нагрузку. Чтобы успешно интегрировать ИИ, фирмам необходимо тщательно управлять этими затратами. При хорошем планировании фирмы могут убедиться, что преимущества ИИ стоят первоначальных затрат.
ИИ — мощный инструмент для архитекторов. Он может предоставлять информацию в режиме реального времени, чтобы помочь управлять проектами вовремя и в рамках бюджета. Он также может помочь справиться с трудоемкими задачами, такими как проектные чертежи, структурные проверки и сметы расходов, позволяя архитекторам сосредоточиться на творческих идеях. Архитекторы, которые используют ИИ и изучают его многочисленные функции и инструменты, могут оставаться впереди и лидировать в будущем архитектуры.
Хотите узнать больше? Изучите наш репозиторий на GitHub, чтобы ознакомиться с нашим вкладом в развитие ИИ. Узнайте, как мы меняем такие отрасли, как производство и здравоохранение, с помощью передовых технологий ИИ.
