浅谈人工智能对建筑行业的影响论文_焦杨

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摘要:随着科技的进步,“人工智能”(Artificial Intelligence,以下简称AI)成为当下的一个热门话题。自诞生以来,这门研发模拟、扩展人类智能的技术科学日益成熟,应用领域不断扩大,给这个时代和各行各业带来了可能充满颠覆与变革的未来。作为承载人类活动的容器,建筑的设计、建造与使用也必将受到人工智能的极大冲击。

关键词:人工智能;建筑行业;找准定位

引言:2016年3月,谷歌公司计算机围棋程序AlphaGo(阿尔法狗)与世界顶级棋手李世石进行了一场世纪大战,李世石不敌阿尔法狗1:4落败,这场人机大战一石激起千层浪。一方面,此一战激起了全人类对自己的怀疑,随着当前AI的迅速发展,各行各业都不禁充满了危机感;而另一方面,不得不承认,历史上每一次新技术的出现,都是行业的一次重新洗牌,两百多年前蒸汽机的出现、一百多年前电力的出现,都以一种新的加速度把时代带入了更高效的状态。在人工智能带来的新一轮冲击里,建筑行业的各个链条也在发生着巨大的改变。

一、人工智能在建筑行业的应用

复杂运算、深度学习、客观公正可以说是基于机器工作的人工智能的几个明显优势,虽然目前的人工智能尚属于弱人工智能,暂时无法拥有人类的主观能力:灵感、感觉和感受,也没有人类的跨领域推理、抽象类比能力,只能依赖数据和经验来创作或者解决问题。但其在建筑行业各个环节的应用成效已经初现端倪。

1.1项目前期

对于常规的房地产开发项目来说,项目的策划定位需要大量市场调研数据支撑,在传统的策划环节里,这项工作往往是靠第三方调研机构“人肉”完成,数据的真实度可靠度或多或少会打一定的折扣。另一方面,在融资压力巨大的环境下,缩短开发周期、追求高效周转和快速资金回笼,成为一众房企的共同选择。按照传统的建筑行业生产方式,前期阶段配合拿地的概念方案设计至少需要一个设计团队两周左右的工作周期方能完成。不少的时间和人力成本往往导致后续方案团队无法在前期介入,从而带来概念方案与实际方案不一致而出现的反复修改,进而影响整个项目的工期进度。

而随着大数据技术的兴起,人工智能在建筑前期定位评估和概念设计方面的介入日渐加深。借由定位系统、互联网支付等方式获取的数据能够更为精准的定位和反映目标客户群的消费路径和规律,可以为策划定位提供更为科学客观的数据支撑。此外,人工智能基于已输入的产品库、设计边界条件、基地周边数据等,可以快速完成若干个满足用户需求的强排方案,极大降低了项目前期的设计投入成本。

1.2设计阶段

库哈斯在墨尔本的一次演讲中曾提到的:“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”。面对复杂多变并且更迭快速的时代需求,传统的设计思维和方式似乎越来越力不从心。在这样的时代背景和需求下,“前计算机形态”、关联式设计(associative-design,简称“AD”,也称“协同设计”)、参数化设计、算法设计和“多智体系统”逐渐走上了历史舞台,并且各自已占有一席之地。通过新的技术手段,一方面在传统建筑学意义上,为建筑造型提供了更多的可能性;另一方面,通过可量化的参数系统来控制不可量化的参数变化,计算机语言成为探索设计背后逻辑的新手段。

1.3施工建造

当我们还在为传统建造方式的工期长、效率低、质量差、环境污染问题突出而发愁时,人工智能已经在悄无声息地潜入施工建造领域。深圳当代艺术馆及规划展览馆(MOCAPE),这座由奥地利建筑师Wolf D Prix设计的深圳新地标,首次利用BIM+机械完成了建筑建造。位于这栋建筑中央部分的形状奇异的金属构造是整栋建筑的“大脑”,不锈钢制成看起来像一朵银色的云彩。完成这朵“云彩”的建造按照传统工艺需要160名工人,工期预计8个月,而使用机器后仅用了8名工人耗时3个月就完成了。建筑师结合建筑信息模型系统(BIM)使用机器人通过对金属部件进行浇筑、装配、焊接、打磨高难度、高精确度的完成了这一不规则弯曲的复杂构造,机器准备制作的仿不锈钢体模型视图在大大节约时间和人力成本的同时也为创作更复杂建筑形态带来了可能性。

此外,无人机用于勘测施工现场、制作3D地图、提取设计蓝图、模拟施工计划、施工现场激光扫描等智能化施工应用使得这些原本需要几周的过程可以在一天内完成,并且在安全、品质检测等方面也极具优势。

1.4运营使用

AI在建设后期的应用已经以智能家居系统和物联网的形式发展了几年。控制建筑室内温度、灯光、电力、门锁和真空机器人吸尘器等,这些功能已经不再新鲜。此外,AI在BIM(建筑信息建模)中也起着重要的作用。通过BIM,人们可以访问建筑物的整个历史,从诞生到期间的管理,一直到其被拆除。AI和VAs可以通过添加一个会话界面来了解这一点。这个愿景将是,把这个对话界面与NFC(近场通信)相结合,使得VA能够访问建筑物内部的传感器,可以实时感知到任何事情的发生。这样做很有利的情况是对第一反应者。想象一下,第一反应者到达某个位置,VA和NFC向他们提供实时建筑信息,从而使他们能够迅速做出最合适的决策。

二、找准定位,拥抱人机共存的时代

曾有人预言“人工智能‘解放’(取代)人类的速度比我们想象的还要快,结合建筑行业现有的去人工化的两个应用BIM和参数化设计,2030年以后人类建筑师将大批失业。”。库哈斯也曾说,“建筑行业往往需要花费大量的时间,这种速度对于目前的变革来说实在太慢了,行业会为过慢的节奏付出代价。”过去十几年不断增加的发展加速度表明,这也许并不是危言耸听。果真未来如此,我们该如何早做打算,更加积极主动地找准定位,拥抱人机共存的时代呢?

我想无外乎以下几点:第一,面对可能发生的颠覆性变革,接受、面对而非逃避,以一种积极的态度迎接、适应与机器协同工作的方式;第二,学习人机对话,掌握BIM、参数化设计等与人工智能结合密切的设计方法和工具;第三,找准自己的定位,找准人机差异化,利用人类独有的情感和主动思考能力进行痛点分析,聚焦设计产品的人性化和个性化,让人工智能去处理其更为擅长的事情。

结束语:相较于互联网发展变革的迅猛,眼下人工智能给建筑行业带来的变化似乎温和得多。尽管温和,却是势在必行,而且越行越快;尽管温和,却是全面介入,而且越入越深。如果没有足够的警觉和主动性去找准定位掌控局面,绝大多数的人类设计师很可能会沦为温水里的青蛙。建筑师们,面对一个如此不同的未来,你做好准备了吗?

参考文献:

[1]刘玉斌.人工智能技术在建筑领域的应用[J].城市建设理论研究.2011,(2).

[2]王永忠.人工智能技术在在智能建筑中的应用研究[J].建筑与工程.2009,(3).

[3]何宛余/杨小荻.人工智能设计——从研究到实践[J].时代建筑.2018(1)

论文作者:焦杨

论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期

论文发表时间:2018/9/17

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