آیا هوش مصنوعی در معماری کاربرد دارد؟ آیا ممکن است در طراحی شهرهای آینده، AI به معماران کمک کند؟ یا قرار است شهرهای آینده را هوش مصنوعی طراحی کند و معماران را بیکار کند؟
همه‌جا صحبت از کاربردهای هوش مصنوعی در زمینه‌های مختلف است. همین بحث‌ها و محبوبیت ابزارهای هوش مصنوعی در میان مردم و حتی حرفه‌ای‌ها در مشاغل مختلف، بعضی را نگران کرده است. اصلا بعید نیست که در آینده‌ای نه چندان دور هوش مصنوعی بعضی مشاغل را از بین ببرد. آیا معماری یکی از آن مشاغل است؟ آیا معماران باید نگران آینده‌ی خود باشند؟
در این محتوا می‌خواهیم به ارتباط هوش مصنوعی و معماری و کاربردهای AI در معماری بپردازیم و به سؤالاتی که در بالا طرح شد، پاسخ دهیم.
چرا هوش مصنوعی در مدت زمان کمی این‌قدر رشد و تقریبا در همه‌ی صنایع کاربرد پیدا کرد؟ «هرآنچه‌که باید درباره تاریخچه‌ی هوش مصنوعی بدانید» را بخوانید تا پاسخ آن سؤال را دریابید.
آنچه در این نوشته خواهیم داشت
هوش مصنوعی و معماری
قبل از پرداختن به کاربردهای هوش مصنوعی در معماری باید به این سؤال پاسخ دهیم که آیا هوش مصنوعی می‌تواند به معماران کمک کند؟ اساسا ارتباطی میان هوش مصنوعی و معماری وجود دارد یا نه؟ شاید ارتباط AI با برنامه‌نویسی، طراحی سایت، تحلیل و بصری‌سازی داده مشخص‌تر باشد.
با هوش مصنوعی می‌شود ابزارهایی برای سریع‌تر و بهینه‌کردن برنامه‌نویسی تولید کرد. همچنین، زبان برنامه‌نویسی پایتون و کتابخانه‌های قدرتمندش که درواقع علت رشد و گسترش هوش مصنوعی و ابزارهای آن در حوزه‌های مختلف‌اند، در طراحی سایت و تحلیل داده کاربرد مستقیم و مؤثر دارند.
AI و ابزارهای مبتنی بر هوش مصنوعی و زبان پایتون و کتابخانه‌های آن همان‌طور که به برنامه‌نویس‌ها کمک می‌کنند تا بهینهتر و سریع‌تر کدنویسی کنند، به معماران نیز کمک می‌کنند تا سریع‌تر و بهینهتر طراحی کنند. هوش مصنوعی در خدمت دیزاین و ساختن خانه‌ها و شهرهای هوشمند است. به عبارت دیگر، طراحی و ساخت خانه‌ها و شهرهای هوشمند ارتباط اصلی و نقطه‌ی اتصال هوش مصنوعی و معماری است.
از مهم‌ترین مزایای خانه‌های هوشمند و هوشمندسازی خانه‌ها این است که سازگار با محیط زیست و اقلیم و فصل‌اند و درنتیجه مصرف انرژی در آن‌ها بهینهتر است. شهرهای هوشمند (Smart Cities) با AI و IoT (اینترنت اشیا) ساخته می‌شوند. شهرهایی که در آن با استفاده از تجهیزات هوشمند در بخش‌های مختلف شهر داده جمع‌آوری می‌شود تا خدمت‌رسانی شهری و همچنین تخصیص و مصرف منابع و انرژی بهینه و هوشمندانه باشد. در شهرهای هوشمند شهروندان راحت‌تر زندگی می‌کنند، وقتشان در ترافیک هدر نمی‌رود، زباله‌های شهری کمتری تولید و پیش‌گیری از جرم بهتر ممکن می‌شود.
مهم‌ترین کاربردهای AI در معماری
معماران هم مهندس‌اند و هم طراح. یعنی در فرآیند معماری هم یک بخش ریاضی و محاسباتی وجود دارد و هم یک بخش دیزاینی و زیبایی‌شناسانه. در پروژه‌های بزرگ، تیم معماری باید عوامل گوناگونی را برای تصمیم‌گیری در هر مرحله از کار در نظر بگیرند. برای نمونه، چه سازه‌ای قرار است طراحی و ساخته شود، یک بیمارستان یا یک ورزشگاه؟ مکان پروژه کجاست، داخل شهر یا خارج از شهر؟ ذی‌نفعان آن چه کسانی هستند؟ جدیدترین، به‌صرفه‌ترین و متناسب‌ترین مواد و مصالح برای نوع پروژه و مکان آن چیست؟ در چه مدت زمانی این پروژه باید کامل شود؟
هوش مصنوعی و ابزارهای مبتنی بر آن در هر دو بخش از فرآیند معماری به معماران و تیم معماری کمک می‌کنند تا بهتر و سریع‌تر تصمیم‌گیری کنند.
مهم‌ترین کاربردهای هوش مصنوعی و ابزارهای AI آن در معماری عبارت‌انداز:
۱. خودکارسازی طراحی معماری (Architectural Design)
خروجی طراحی معماری نقشهی کامل پروژه است. درحقیقت آن نقشه محصول نهایی کار است. طراحی معماری چندین فاز دارد. اولین و مهم‌ترین فاز آن تحقیق و جمع‌آوری داده است. تیم طراحی اول باید درباره‌ی پروژه، خواست‌ها و نیازهای کارفرما و پروژهای مشابه و رقیب تحقیق کند و اطلاعات به‌دست بیاورد. بعد و با توجه به آن اطلاعات، تیم طراحی معماری برای هر تصمیم‌گیری در فازهای مختلف دیزاین محصول باید تناسب، کیفیت و متغیرهای گوناگون را تجزیه و تحلیل کنند.
مرحله‌ی تحقیق و جمع‌آوری داده ماه‌ها زمان می‌برد. شناخت کامل اقلیم پروژه تحقیقات گسترده‌ای می‌‌خواهد. مواد و مصالح گوناگون باید باهم مقایسه شوند. بهترین طرح برای هر بخش از سازه باید انتخاب شود. ابزارهای هوش مصنوعی توانایی جمع‌آوری داده، تجریه و تحلیل و بصری‌سازی داده را در کمترین زمان ممکن دارند. در این مورد، زبان برنامه‌نویسی پایتون و کتابخانه‌های قدرتمندی که مخصوص بصری‌سازی داده دارد، بسیار کمک‌کننده است.
«بصری سازی در پایتون +(معرفی کتابخانه های محبوب)» را بخوانید تا با این کاربرد پایتون بیشتر آشنا شوید.
علاوه‌بر سرعت بخشیدن به مرحله‌ی تحقیق و تحلیل داده، ابزارهای هوش مصنوعی به کار و تعامل تیمی، طراحی سه‌بعدی، ساختن مدل سه‌بعدی پروژه و ماکت‌سازی از آن نیز کمک می‌کنند. با استفاده از آن ابزارها و نرم‌افزارها تیم دیزاین این امکان را دارد که با یکدیگر تعامل و همکاری داشته باشند و در آن واحد پیشنهاد‌های مختلف (ایده‌پردازی) را بررسی و تحلیل کنند.
۲. کمک به ایده‌پردازی و خلاقیت
بهترین نمای بیرونی برای پروژه چه خواهد بود؟ بهترین طرح برای فضای سبز یا طراحی پشت‌بام چطور؟ طراحی معماری کاری خلاقانه است. تیم معماری باید محصولی متفاوت و متمایز خلق کند. به همین دلیل است که بعد از مرحله‌ی تحقیق و تحلیل، بیشترین زمان و انرژی تیم صرف ایده‌پردازی و یافتن خلاقانه‌ترین راه‌حل‌ها برای چالش‌های پروژه است.
در این زمینه هم ابزارهای هوش مصنوعی به تیم معماری فرصت و امکان تصویرسازی ایده‌های مختلف و مقایسه‌ی آن‌ها را می‌دهد. همچنین این ابزارها ممکن است پیشنهادهایی برای بهتر شدن طرح به تیم بدهند. مهم‌ترین ابزار مبتنی بر هوش مصنوعی که در میان معماران سراسر دنیا بسیار پرطرفدار است، Midjourney نام دارد. این ابزار متن و توضیحات متنی را به تصویر تبدیل می‌کند. با کمک این ابزار معماران مختلف در سراسر دنیا می‌توانند طرح‌های خلاقانه و گاهی عجیب و غریب خود را به تصویر بکشند و با دیگر معماران به اشتراک بگذارند.
به تصاویر زیر نگاه کنید که چند نمونه از معماری‌هایی است که معماران شناخته‌‌شده‌ی دنیا با هوش مصنوعی Midjourney خلق کردند. منبع تصاویر وبسایت bloomberg است.
ابزار Midjourney محبوب دیزاینرهای دنیا است و فقط در معماری کاربرد ندارد. این ابزار مبتنی بر هوش مصنوعی در طراحی محصول نیز به طراحان UI/UX کمک می‌کند. برای آشنایی بیشتر با Midjourney ، «معرفی ۴ ابزار هوش مصنوعی برای طراحی UI/UX» را بخوانید.
جمع‌بندی و نتیجه‌گیری
۱. هوش مصنوعی و ابزارهای مبتنی بر آن به بهینهتر و سریع‌تر شدن فرآیندهای طراحی معماری کمک می‌کنند.
۲. خانه‌های آینده خانه‌های هوشمند و شهرهای آینده شهرهای هوشمندند.
۳. هوش مصنوعی و اینترنت اشیا در هوشمندسازی خانه‌ها و شهرها نقش‌ها اصلی را دارند.
۴. هوش مصنوعی و ابزارهای مبتنی بر AI به تیم‌های طراحی کمک می‌کند تا جمع‌آوری داده و اطلاعات و تجزیه و تحلیل آن‌ها را سریع‌تر انجام دهند.
۵. کاربرد دیگر هوش مصنوعی در معماری این است که پروسه‌ی ایده‌پردازی و تصویرسازی ایده‌های مختلف برای هر جزء از طراحی را آسان‌تر می‌کند. در این صورت، تیم‌ها می‌توانند ایده‌های مختلف را امتحان و بهترین و مناسب‌ترین را انتخاب کنند.
۶. شاید جذاب‌ترین و محبوب‌ترین کاربرد هوش مصنوعی برای معماران این باشد که به آن‌ها فرصت و امکان به تصویر کشیدن هر طرح و نقشهی تخیلی و بلندپروازانه را می‌دهد. درحقیقت، معماران با کمک ابزارهایی مثل Midjourney محدودیتی برای نشان دادن ایده‌ها و تخیلات خود به جهان ندارند.
۷. آیا AI جای معماران را در آینده می‌گیرد؟ خیر، نمی‌شود تمام فرآیند طراحی معماری را به هوش مصنوعی سپرد. ولی قطعا معماران باید خود را برای همکاری و تعامل بیشتر با هوش مصنوعی آماده کنند.
۸. آیا معماران برای استفاده از ابزارهای هوش مصنوعی به یادگیری مهارت خاص یا دانش برنامه نویسی نیاز دارد؟ نه، معمولا کار با ابزارهای AI به دانش برنامه‌نویسی نیاز ندارد.
۹. اما برای استفاده از کتابخانه‌های زبان پایتون و تحلیل داده و بصری‌سازی نتایج تحلیل با آن‌ها، زبان پایتون نیاز است. به همین دلیل، آموزش پایتون برای معماران نیز مفید و کاربردی است.