Menjelajahi penggunaan kecerdasan buatan dalam arsitektur
Computer

Menjelajahi penggunaan kecerdasan buatan dalam arsitektur


Rencana Saraf. Denah ini dirancang sebagai eksperimen dalam memadukan gaya modern dan barok menjadi citra baru. Seperti yang Anda lihat, hasilnya tidak secara eksplisit menyerupai Baroque atau Modern, melainkan menghasilkan kondisi rencana baru. Pengasingan rencana, berdasarkan ide defamiliarisasi dan realisme spekulatif. Kredit: del Campo, Carlson & Manninger.

Selama beberapa dekade terakhir, alat kecerdasan buatan (AI) telah digunakan untuk menganalisis data atau menyelesaikan tugas dasar dalam berbagai bidang, mulai dari ilmu komputer hingga manufaktur, kedokteran, fisika, biologi, dan bahkan disiplin seni. Para peneliti di University of Michigan baru-baru ini menyelidiki penggunaan kecerdasan buatan (AI) dalam arsitektur. Makalah terbaru mereka, yang diterbitkan dalam International Journal of Architectural Computing, secara khusus mengeksplorasi potensi AI sebagai alat untuk membuat desain arsitektur baru.

“Rekan saya, Sandra Manninger, dan saya sendiri, memiliki obsesi lama dengan gagasan untuk melakukan penyerbukan silang bidang arsitektur dan AI,” kata Matias del Campo, salah satu peneliti yang melakukan penelitian tersebut, kepada Tech Xplore. “Kami pertama kali berhubungan dengan penelitian AI pada tahun 1998, saat kami diperkenalkan dengan OFAI (Institut Kecerdasan Buatan Austria) melalui seorang teman, Dr. Arthur Flexer dan kami mengadakan kursus pertama dalam Pembelajaran Mesin untuk Arsitektur di Universitas Seni Terapan di Wina, pada tahun 2006. “

Beberapa tahun setelah mereka pertama kali tertarik pada potensi penggunaan AI dalam arsitektur, del Campo dan Manninger mulai berkolaborasi dengan Departemen Robotika di University of Michigan. Bekerja dengan Jessy Grizzle, direktur departemen, dan Alexandra Carlson, salah satu Ph.D. siswa, mereka dapat secara signifikan memperluas penelitian mereka. Studi mereka yang ditampilkan dalam International Journal of Architectural Computing adalah yang terbaru dari serangkaian upaya penelitian di mana mereka menyelidiki penggunaan teknik AI untuk merancang solusi arsitektur.

“Makalah kami sebelumnya, termasuk ‘A Question of Style’, ‘Imaginary Maps’, dan ‘Machine Hallucinations’ membentuk tulang punggung studi kami baru-baru ini,” kata del Campo. “Tujuan utama dari semua pekerjaan ini adalah untuk membuka AI untuk aplikasi arsitektur dan ada beberapa peluang untuk melakukannya. Mereka mencakup area yang menjangkau dari solusi untuk masalah pengoptimalan, hingga wilayah baru untuk interogasi pertanyaan filosofis seperti aspek agensi. , kepenulisan dan kepekaan. Menurut pendapat kami, ini adalah teknik desain asli abad ke-21 yang paling pertama. “

Awalnya, para peneliti mengevaluasi kinerja jaringan saraf paling sederhana yang ada yang tersedia pada tugas transfer gaya saraf 2-D-ke-2-D. Tugas ini pada dasarnya memerlukan perubahan satu gambar (yaitu, gambar target) sehingga cocok dengan gaya tertentu. Ini bisa berarti, misalnya, mengubah gambar sehingga mencerminkan gaya pelukis tertentu, seperti Vincent van Gogh. Dalam pekerjaannya, del Campo, Manninger dan rekannya secara khusus mencoba menggunakan jaringan saraf untuk mengubah desain sehingga cocok dengan gaya arsitektur tertentu (misalnya, modern atau barok).

Menjelajahi penggunaan kecerdasan buatan dalam arsitektur

Taman Robot. Proyek ini adalah tempat pengujian robot bipedal. Departemen Robotika Universitas Michigan adalah klien untuk proyek ini, yang merupakan proyek arsitektur pertama yang dirancang seluruhnya menggunakan Jaringan Syaraf Tiruan. Kredit: del Campo, Carlson & Manninger.

“Kami kemudian mulai bereksperimen dengan transfer gaya 2-D ke 3-D, di mana Anda dapat mentransfer gaya ke model mesh,” jelas del Campo. “Kami segera menyadari bahwa melakukan pekerjaan 2-D saja tidak akan membawa kami jauh mengingat sifat dasar arsitektur 3-D. Saat ini kami sedang menjelajahi jaringan saraf konvolusional (CNN) murni 3-D yang dilatih secara ekstensif database model OBJ. “

Del Campo mengumpulkan kumpulan data yang berisi beberapa model 3-D yang dia buat, disimpan sebagai file OBJ (yaitu, format yang dapat dibuka dan diekspor dalam berbagai program pengeditan gambar 3-D). Dia kemudian memberi label data ini dan menggunakannya untuk melatih CNN. Saat dilatih tentang kumpulan data ini, CNN harus belajar mengubah desain arsitektur agar sesuai dengan gaya khas karya del Campo.

“Ide di balik metode pembuatan set data pelatihan ini adalah bahwa jika berhasil, CNN harus dapat menghasilkan model yang mendekati sensibilitas yang melekat pada saya sebagai desainer, tetapi tetap tidak saya buat,” jelas del Campo. “Sekali lagi ini adalah salah satu area di mana implikasi diskursif berperan. Siapa penulisnya? Apakah saya, saat saya membuat dan memberi label database? Apakah algoritme atau pemrogram yang mengembangkan algoritme? Tentu saja ini lebih merupakan metode desain bottom-up daripada metode top-down. “

Dalam makalah mereka, del Campo dan rekan-rekannya memberikan contoh bagaimana jaringan adversarial generatif (GAN) dapat digunakan untuk menghasilkan desain arsitektur. Mereka juga menguraikan proyek yang masih berlangsung, yang disebut Robot Garden, yang bertujuan untuk menciptakan tempat pengujian untuk robot bipedal yang dikembangkan di University of Michigan.

“Di Taman Robot, kami menguji untuk pertama kalinya apakah kami dapat ‘bermimpi’ atau ‘berhalusinasi’ fitur topografi dan arsitektur ke situs tertentu,” kata del Campo. “Ketika kita berbicara tentang bermimpi atau berhalusinasi, kita tidak bermaksud demikian dengan cara yang esoteris, melainkan mengambil terminologi dari ilmu komputer, yang mereka sendiri meminjam dari ilmu saraf.”

Menjelajahi penggunaan kecerdasan buatan dalam arsitektur

Proyek Sekolah Menengah 24, Shenzhen, Cina. Sebuah proyek berdasarkan AttnCNN. Perhatian Generatif Adversarial Networks memungkinkan untuk menggunakan bahasa sebagai kekuatan pendorong untuk desain proyek. Kredit: del Campo, Carlson & Manninger.

Dalam studi terbaru mereka, del Campo dan rekan-rekannya mengevaluasi kemampuan algoritme tertentu untuk membuat desain ‘halusinasi’ atau ‘khayalan’. Ini termasuk algoritme seperti DeepDream, model berbasis jaringan saraf yang dapat meniru proses otak yang memungkinkan manusia mengalami mimpi psikedelik atau fantasi.

Untuk melakukan eksperimennya, para peneliti mengumpulkan kumpulan data yang berisi gambar dengan fitur arsitektur dan topografi yang berbeda. Selanjutnya, mereka melatih algoritme DeepDream pada gambar-gambar ini sehingga bisa ‘berhalusinasi’ fitur-fitur ini ke situs arsitektur yang ada.

“Menariknya, hasil yang kami dapatkan sangat inspiratif meski tidak langsung diterjemahkan ke dalam sebuah desain,” kata del Campo. “Kami menyadari bahwa ada sesuatu yang dapat dilakukan otak manusia yang belum dapat dilakukan dengan baik oleh AI: mengenali potensi mengubah kesalahan menjadi solusi kreatif. Kemampuan ini dimungkinkan oleh kesalahan membaca pikiran kita, tembakan palsu dari neuron di otak kita, cara yang aneh bagaimana jalan pintas dalam pikiran kita menciptakan momen ‘eureka’. Saat ini, kita sedang mengeksplorasi bagaimana ‘ketidaksesuaian’ dalam proses komputasi secara sengaja dapat digunakan untuk desain kreatif. “

Karya terbaru del Campo, Manninger, dan rekan mereka menyoroti kemungkinan baru yang menarik untuk pengenalan alat AI dalam arsitektur. Saat ini, para peneliti sedang menguji serangkaian teknik AI yang dapat membantu desain arsitektur 3-D, berkolaborasi erat dengan pakar AI di Michigan Robotics.

Del Campo dan Manninger juga menulis dua buku yang berfokus pada penggunaan AI dalam arsitektur, yang akan diterbitkan pada tahun 2021 dan 2022. Buku pertama membahas implikasi teoritis penggunaan AI untuk menghasilkan desain arsitektur, menyentuh aspek-aspek seperti agensi. , kepengarangan dan desain dalam dunia pasca-manusia / otomatis. Buku kedua, di sisi lain, menguraikan aspek teknis yang terkait dengan penggunaan AI dalam arsitektur.

“Secara umum, rekan penulis saya dan saya sangat bermurah hati dalam membagikan pengetahuan kami, memberikan akses gratis ke metode melalui saluran YouTube kami,” kata del Campo. “Praktik saya (SPAN) menerapkan metode yang baru dikembangkan dalam tugas desain. Taman robot kemungkinan besar adalah proyek arsitektur pertama yang dibangun berdasarkan jaringan saraf. Selain arsitektur ini, kami merancang entri kompetisi untuk sekolah menengah besar musim panas ini. berdasarkan AttnGAN. Makalah yang menguraikan proses ini dan temuan kami akan segera diterbitkan. ”


Penelitian baru membagikan strategi keamanan untuk wanita yang mengalami kekerasan dalam rumah tangga selama pandemi COVID-19


Informasi lebih lanjut:
Menuju mesin berhalusinasi- mendesain dengan visi komputasi. Jurnal Internasional Komputasi Arsitektur(2020). DOI: 10.1177 / 1478077120963366.

© 2020 Science X Network

Kutipan: Menjelajahi penggunaan kecerdasan buatan dalam arsitektur (2020, 27 November) diakses 27 November 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-11-exploring-artificial-intelligence-architecture.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.




Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Pengeluaran HK