淺談人工智能與建筑設(shè)計

【摘要】人類發(fā)展到21世紀(jì)，人工智能的出現(xiàn)是必然的，而且它會快速地發(fā)展到各行各業(yè)。人工智能和建筑設(shè)計相互摩擦碰撞會產(chǎn)生什么樣的火花，機器人會不會取代建筑設(shè)計師的工作，設(shè)計師們會不會失業(yè)。本文簡單介紹人工智能在建筑設(shè)計行業(yè)的應(yīng)用，重點討論人工智能對建筑設(shè)計的影響以及兩者之間的關(guān)系。

【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計；人工智能；設(shè)計師

2017年5月，AlphaGo戰(zhàn)勝世界圍棋冠軍柯潔，再一次把人工智能推向熱搜。什么是人工智能？人工智能，英文縮寫AI ，它是計算機科學(xué)的一個分支，企圖了解智能的實質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機器，該領(lǐng)域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。[1]

我們通過研究人工智能，使人工智能產(chǎn)品——機器人具有人的某些功能，來幫助或者代替人類解決生產(chǎn)生活中的問題。早在上個世紀(jì)五六十年代，人工智能已經(jīng)被人提出。時至今日，可以毫不夸張地說，它已經(jīng)滲透到人類社會的很多行業(yè)。在我國，AI已經(jīng)成為市場焦點。百度把核心轉(zhuǎn)到人工智能，騰訊開放AI平臺；阿里巴巴早就著手為人工智能時代的到來收集大數(shù)據(jù)；我們用360軟件掃描電腦病毒時都在用智能掃描加速技術(shù)；……人工智能時代的到來對我們建筑設(shè)計工作有什么影響？

1、人工智能代替建筑設(shè)計師完成部分設(shè)計工作

人工智能如何與建筑設(shè)計相結(jié)合？有兩種方法。第一種是模仿人類大腦，通過計算機模擬大腦中神經(jīng)細胞的活動方式來達到智能的效果。我們對自身的大腦結(jié)構(gòu)都不能完全解讀，又怎能制造模擬人腦的產(chǎn)品。所以這種方法基本已經(jīng)被放棄。

另外一種就是編程技術(shù)。首先，編程者需要為功能齊全的建筑設(shè)計智能系統(tǒng)編程，這個系統(tǒng)像個剛出生的小孩兒，什么也不懂。然后智能系統(tǒng)能夠?qū)W習(xí)建筑設(shè)計的技能，學(xué)習(xí)所需的教材就是大量的建筑設(shè)計方案，圖紙，城市衛(wèi)星地圖等建筑設(shè)計相關(guān)資料，它會學(xué)習(xí)和識別這些資料，資料越多，對于人工智能的工作越有利，就好像我們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，有了基本概念，還要練習(xí)大量的數(shù)學(xué)題一樣，練習(xí)的越多，做數(shù)學(xué)題越準(zhǔn)確。當(dāng)然我們一開始都會在學(xué)習(xí)中犯錯，人工智能也一樣，但它會不斷的改正，不斷的成長，不斷的完善自身，最后能夠正確地完成建筑設(shè)計的工作。

比起設(shè)計師，機器人有驚人的“記憶力”。我們學(xué)習(xí)建筑設(shè)計規(guī)范，可能需要一個月，或者一年，幾年，而機器人只需要幾個小時，幾分鐘就能將規(guī)范一字不差的記下來，連標(biāo)點符號都不會錯。高效率的“記憶”為機器人學(xué)習(xí)建筑設(shè)計提供了條件，這個驚人的優(yōu)勢是人類無法與之比擬的。

目前，人工智能已經(jīng)在中國的建筑設(shè)計行業(yè)取得初步進展。國內(nèi)一家小庫科技公司已經(jīng)發(fā)布了研發(fā)的人工智能的建筑設(shè)計助手“小庫”，小庫的設(shè)計原理：人工智能+算法+大數(shù)據(jù)=wed云端服務(wù)。小庫將建筑設(shè)計師從繁重的建筑繪圖工作中解脫出來，幫助設(shè)計師完成建筑設(shè)計的部分工作。比如輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)，“小庫”就能幫設(shè)計師設(shè)計總圖方案，而且用時很短，不到60秒，正確率接近百分百。該公司表示，“小庫”主要應(yīng)用于占建筑市場4/5的非精品設(shè)計。[2]由“小庫”可見，基于算法的人工智能產(chǎn)品的學(xué)習(xí)能力非常強大，效率非常高。相信在未來人工智能能夠給建筑設(shè)計帶來福音，輔助設(shè)計師完成更多復(fù)雜的工作。

2、建筑設(shè)計師不能完全被人工智能取代

毋庸置疑，未來人工智能時代，機器人可以代替人類完成部分設(shè)計工作，但是，人工智能不可能完全取代建筑設(shè)計師在建筑設(shè)計過程中的作用。從“小庫”的例子可以看出，人工智能無法取代設(shè)計師完成占建筑市場1/5的精品建筑設(shè)計。這些精品建筑包括地標(biāo)性建筑、大部分公共建筑、一部分居住建筑。

建筑設(shè)計是設(shè)計師腦力勞動成果，需要不斷的打破常規(guī)，打破傳統(tǒng)，不斷創(chuàng)新，創(chuàng)新思維是設(shè)計師的主觀能動性的表現(xiàn)。但是機器人沒有自主思考能力，不會創(chuàng)新，它工作主要依靠慣性，依靠經(jīng)驗，比如機器人遇到問題，如果它有類似經(jīng)驗，它就會解決，如果沒有，它就不會解決這個問題，不僅如此，如果沒有人為的設(shè)置，機器人永遠都不知道如何解決。我們?nèi)祟惸軌蛲ㄟ^自主思考，想出解決問題的辦法，這就是人類的優(yōu)勢。

在建筑設(shè)計中，有很多事人工智能無法替代人類完成的工作。比如建筑的外觀造型設(shè)計，要求美觀，可是機器人不知道什么是美，沒有審美能力，對建筑造型也沒有自主判斷能力，自然也不會設(shè)計好造型的建筑。再比如建筑設(shè)計中的尺度，尺度是在建筑中，整體和局部使人產(chǎn)生的感覺，不是真實的尺寸。機器人沒有感覺，對尺度更是無從下手。還有設(shè)計師需要和業(yè)主溝通，機器人雖然也能和人進行溝通，但是并不是每個業(yè)主都能說一口標(biāo)準(zhǔn)的普通話，并不是每個業(yè)主要求都能用語言準(zhǔn)確表達，有些業(yè)主的意見是只可意會不可言傳，這樣機器人就不能正確識別和理解業(yè)主的意思。再者，機器人沒有自主能動性，自然沒有辦法自主將業(yè)主要求及時的反映在設(shè)計圖紙上，還需要人為的系統(tǒng)設(shè)置。所以在建筑設(shè)計工作中，設(shè)計師作為主導(dǎo)，人工智能只能輔助設(shè)計師完成工作。

3、我們需要為人工智能時代的到來做些什么準(zhǔn)備

大家都很擔(dān)憂，人工智能時代的到來，會帶來大量的失業(yè)。人工智能能診斷病癥，就會有很多醫(yī)生失業(yè)；人工智能可以代替人開車，司機就會失業(yè)；人工智能能設(shè)計建筑，建筑設(shè)計師就會失業(yè)。事實上，縱觀人類社會發(fā)展，每一次的技術(shù)進步都會給職業(yè)帶來很大的沖擊，造成大規(guī)模失業(yè)。技術(shù)進步使人類的生產(chǎn)力水平大幅度提升，人類可以從繁重低效的工作中解放出來。技術(shù)革新同時也會帶來新的機遇，新的大量的工作崗位被創(chuàng)造出來，使人們從事更有價值更有意義的工作。[3]

在未來的人工智能時代，人類社會的生產(chǎn)協(xié)作方式將會發(fā)生很大的變化，人機合作將是最佳工作模式，既能高效率的完成工作，同時還能節(jié)約人力資源。所以我們要正確的、積極的、樂觀的態(tài)度去迎接人工智能帶給我們設(shè)計師的挑戰(zhàn)，不能消極抵制人工智能。建筑設(shè)計行業(yè)要積極地融入到人工智能的改革浪潮中，就需要設(shè)計師了解人工智能，學(xué)習(xí)人工智能，運用人工智能，讓它更好的為建筑設(shè)計服務(wù)。同時企業(yè)應(yīng)該結(jié)合人工智能，改進傳統(tǒng)的建筑設(shè)計工作方法。

最重要的是設(shè)計師還應(yīng)該提高自我的設(shè)計素養(yǎng)，順應(yīng)時代發(fā)展，及時更新自己的思維模式，提升創(chuàng)新設(shè)計能力，彌補人工智能的不足之處。人工智能一定會給人類的生產(chǎn)生活方式帶來很大的改變，比如在未來我們不需要有辦公室，可能在家就能辦公，那么在設(shè)計住宅時，就應(yīng)當(dāng)充分考慮到辦公空間。當(dāng)機器人取代人類進行工作，類似廠房、辦公室的工作空間同樣應(yīng)該考慮到機器人的要求。如果家庭保姆被機器人取代，更準(zhǔn)確的說，整個住宅空間的設(shè)計，不僅滿足人的使用，同時也應(yīng)該滿足機器人的使用，比如廚房設(shè)計就應(yīng)當(dāng)符合機器人操作流程，否則機器人無法發(fā)揮作用。建筑設(shè)計師們應(yīng)及時跟上時代的步伐，更新自己思維模式。只有這樣，才能領(lǐng)導(dǎo)人工智能，設(shè)計符合時代的優(yōu)秀建筑。

大數(shù)據(jù)近年來一直是人們津津樂道的話題。到目前為止，人工智能的算法已經(jīng)非常成熟，但是人工智能依然沒有得到大面積的推廣和使用，最主要的原因就是缺少大量數(shù)據(jù)。機器人需要通過對現(xiàn)有的設(shè)計資料進行“學(xué)習(xí)”，才有能力做設(shè)計工作，但是設(shè)計方案或圖紙大部分被各個設(shè)計單位和設(shè)計師作為保密資料，那么人工智能的“學(xué)習(xí)”資料就非常有限，巧婦難為無米之炊，也沒辦法做出正確的設(shè)計，大數(shù)據(jù)對發(fā)揮人工智能的作用至關(guān)重要。所以，搜集大數(shù)據(jù)是目前的首要任務(wù)。在人工智能到來的建筑設(shè)計行業(yè)，誰掌握了大數(shù)據(jù)，誰就能在行業(yè)里占領(lǐng)先機。

總結(jié)：

人工智能帶來的革命已經(jīng)勢不可擋，在不久的將來，人工智能會深入到社會的各行各業(yè)，人類的生活也會有翻天覆地的變化，我們的建筑也會隨著人類生活生產(chǎn)方式的變化而變化，建筑設(shè)計行業(yè)應(yīng)該融入到技術(shù)革命的浪潮，建筑設(shè)計師們也應(yīng)該積極參與其中，順應(yīng)時代發(fā)展，收集大數(shù)據(jù)，運用人工智能更好的為建筑設(shè)計服務(wù)。

參考文獻：

[1]百度百科.

[2]陳詩蔚.讓AI來畫建筑圖紙的話，它會建出怎樣的房屋？[EB/OL].

[3]李開復(fù).王詠剛 .人工智能來了，我們該怎么應(yīng)對競爭？[EB/OL].

作者簡介：

齊檸（1977-），男，漢，吉林長春。教師，碩士，建筑設(shè)計及其理論，長春工程學(xué)院建筑與設(shè)計學(xué)院。

董森森（1991—），女，漢，河南安陽。碩士，建筑設(shè)計及其理論，長春工程學(xué)院研究生院。