blogtsk
Các thiết kế lặp đi lặp lại theo thời gian. Kiến trúc được thiết kế và xây dựng vào năm 1921 trông sẽ không giống với một tòa nhà từ năm 1971 hoặc từ năm 2021. Xu hướng thay đổi, vật liệu phát triển và các vấn đề như tính bền vững trở nên quan trọng, trong số các yếu tố khác. Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu sự phát triển này không chỉ là về kiểu thiết kế của các tòa nhà mà trên thực tế, là chìa khóa cho cách họ thiết kế? Đó là lời hứa của các thuật toán tiến hóa như một công cụ thiết kế.
Trong khi các nhà thiết kế từ lâu đã sử dụng các công cụ như Thiết kế có sự hỗ trợ của Máy tính (CAD) để giúp lên ý tưởng cho các dự án, thì những người ủng hộ thiết kế tổng hợp lại muốn tiến thêm một số bước nữa. Họ muốn sử dụng các thuật toán mô phỏng các quá trình tiến hóa bên trong máy tính để giúp thiết kế các tòa nhà từ đầu. Và, ít nhất là khi nói đến nhà ở, kết quả khá thú vị.
Thiết kế sáng tạo
Celestino Soddu đã làm việc với các thuật toán tiến hóa lâu hơn hầu hết những người làm việc ngày nay đang sử dụng máy tính. Một kiến trúc sư và nhà thiết kế người Ý đương đại hiện đã ở giữa những năm 70, Soddu bắt đầu quan tâm đến tác động tiềm tàng của công nghệ đối với thiết kế trong thời kỳ của Apple II. Điều khiến anh ấy quan tâm là khả năng tạo ra một chủ đề không ngừng nghỉ. Hay như Soddu, cũng là giáo sư thiết kế tổng hợp tại Đại học Bách khoa Milan ở Ý, nói với Digital Trends, ông thích ý tưởng “mở ra cánh cửa cho sự biến đổi vô tận”.
Thành phố Venice được tạo ra với kiến trúc, cây cầu và nhà thờ được tạo ra mà hiện không có ở Venice. Mọi khía cạnh của môi trường được tạo ra đều tuân theo tầm nhìn của Canaletto về Venice. Celestino Soddu
Nhìn bề ngoài, triển vọng của thiết kế thuật toán tổng quát là tương đối đơn giản. Có một số “quy tắc” xác định các đối tượng cụ thể, có thể là một ngôi nhà gỗ hoặc một nhà thờ Baroque. Một thuật toán di truyền sao chép sự tiến hóa dưới dạng một chương trình máy tính như một cách để tối ưu hóa các giải pháp. Bằng cách xác định những gì Soddu coi là các quy tắc xác định một phần thiết kế cụ thể, các thuật toán của ông có thể khái niệm hóa các vật thể trông như thế nào nếu chúng là các thực thể sống đã trải qua hàng thiên niên kỷ chọn lọc tự nhiên.
Ông bắt đầu thiết kế một “loài” các thị trấn thời trung cổ của Ý vào những năm 1980. Công việc tạo ra các mô hình 3D vô hạn của các thành phố thời trung cổ, mỗi thành phố có một chút khác biệt. Kể từ đó, Soddu đã tiếp tục thử nghiệm thiết kế tổng hợp như một phần trong quá trình thực hành của mình. “Một trong những dự án cuối cùng của tôi là đề xuất khôi phục đỉnh nhà thờ Đức Bà ở Paris,” anh nói. Thiết kế (không may là sẽ không được sử dụng) mô tả ngọn lửa bị phá hủy gần như một khối băng xoắn ngược, đẩy lên trời.
Một phần của sự hấp dẫn trong các thiết kế của Soddu là yếu tố ngẫu nhiên mà thuật toán đưa vào. Nhưng nó cũng mở ra những khả năng hấp dẫn có thể được áp dụng không chỉ cho kiến trúc mà còn cho bất kỳ loại thiết kế nào. Ví dụ, một công ty thiết kế có thể tạo ra hàng trăm chiếc ghế, với mỗi chiếc khác nhau một chút. Anh ấy gọi kiểu thiết kế này là “sản phẩm ý tưởng”.
Nhà công nghệ sáng tạo tại nơi làm việc
Soddu cũng không phải là người duy nhất quan tâm đến việc sử dụng các thuật toán di truyền để hình dung các tòa nhà. Nhạc sĩ và nhà công nghệ sáng tạo ở Lisbon, Bồ Đào Nha Moullinex gần đây đã tạo một video âm nhạc có cảnh nhấp nhô của các tòa nhà theo chủ nghĩa tàn bạo. Thoạt nhìn, đây có vẻ là những tòa nhà thực sự với hiệu ứng biến hình cho phép người ta chuyển tiếp sang tòa nhà tiếp theo. Trên thực tế, chúng được tạo ra bởi các thuật toán tổng hợp.
Moullinex, hay còn gọi là Luís Clara Gomes, nói với Digital Trends: “Một Mạng đối thủ chung – trong trường hợp này, StyleGAN2-ada – đã được đào tạo với hình ảnh của các tòa nhà thực và sau đó có thể tạo ra các hình ảnh mới dựa trên những gì đã học. “Những gì bạn đang thấy là sự giải thích của mạng về dữ liệu là gì. Tương tự, điều này giống như cho một đứa trẻ xem những bức ảnh về mèo và sau đó yêu cầu chúng tạo ra một con mèo mới dựa trên những gì chúng đã học được. Bạn càng cho thấy nhiều mèo – [nghĩa là] tập dữ liệu huấn luyện càng lớn – thì các hình ảnh được tạo ra sẽ càng giống mèo hơn. ”
Kể từ khi tạo video âm nhạc đầu tiên, Moullinex đã tiếp tục làm việc với dự án và vẫn bị hấp dẫn bởi các khả năng.
Moullinex nói: “Tôi thích xem GAN như một cái lò: Bạn lấy nguồn và tạo hình đất sét, để mẻ nấu và chờ kết quả. “Bạn chọn những mảnh nào và trình bày chúng như thế nào là tùy thuộc vào bạn. Đó là một bài tập của việc từ bỏ một số mức độ kiểm soát và để một số thứ tùy thuộc vào cơ hội. Là một người đã theo dõi lĩnh vực công nghệ này trong nhiều năm… tôi thấy thật thú vị khi nguồn entropy, sự hỗn loạn và không thể đoán trước của chúng ta – tất cả những thành phần tốt cho cảm hứng và sự sáng tạo – đều đến từ công nghệ ”.
Một trong những câu hỏi lớn đối với bất kỳ loại trí tuệ nào bị cáo buộc là sáng tạo là liệu nó có lấy đi khỏi nhà thiết kế con người hay không. Không ai có thể coi sơn hay trọng lực là một tác giả của bức tranh như một nghệ sĩ, nhưng với AI, điều đó không hoàn toàn đơn giản như vậy. Nhưng Soddu không lo lắng.
Kiến trúc khảm đã tạo để cải thiện Bản sắc Thành phố Ravenna Celestino Soddu
“Không, ngược lại,” Soddu nói. “Sáng tạo, trích dẫn [nhà toán học người Pháp Henri] Poincaré , là khả năng giải thích những gì tồn tại bằng cách đề xuất một hệ thống mới về mối quan hệ giữa các bộ phận. Nó chắc chắn không chỉ là việc tìm kiếm các hình thức mới. Dự án chung của tôi được sinh ra… từ sự giải thích chủ quan của quá khứ bằng cách sử dụng các thuật toán di truyền ban đầu có khả năng đại diện cho tính chủ quan này. Sự phát triển kỹ thuật số là một dịp đáng kinh ngạc để ý tưởng chủ quan được thể hiện dưới nhiều biến thể vô hạn và đa dạng của nó ”.
Đến một con phố gần bạn?
Cho đến nay, các thuật toán tiến hóa vẫn là một thanh bên hấp dẫn cho thiết kế chính thống. Giống như cách mà đạo đức AI là một ý tưởng trừu tượng cho đến khi đột nhiên, thế giới cần đến nó, thiết kế tổng hợp là một lĩnh vực thú vị để thảo luận, nhưng với ứng dụng dường như tối thiểu.
Vấn đề không phải là các thuật toán di truyền tạo ra các thiết kế không thực tế. NASA đã sử dụng các thành phần vệ tinh được thiết kế bằng thuật toán di truyền trong các nhiệm vụ đắt tiền trong thế giới thực. Những thành phần này không chỉ hiệu quả, chúng còn hoạt động tốt hơn các lựa chọn thay thế do con người thiết kế – và các kỹ sư con người khi nhìn vào chúng cũng không thể tìm ra lý do. Như Moullinex đã chỉ ra, do đó không có lý do gì tại sao một thuật toán di truyền không thể được tối ưu hóa để tính đến các yêu cầu như chức năng, thẩm mỹ, chi phí, tính bền vững và đạo đức.
Thay vào đó, vấn đề có thể là các thuật toán tổng hợp là một giải pháp phần mềm mà không có phần cứng đi kèm. Điều đó có thể đang thay đổi. Gần đây, Digital Trends đã viết về một dự án nhiều năm đang tìm cách sử dụng AI tiến hóa để thiết kế robot khám phá các hành tinh khác . Ý tưởng? Rằng một thiết lập máy in 3D có thể được đưa đến hành tinh khác để in các thiết kế robot tốt nhất mà không cần con người.
Chúng ta hiện đang sống trong một thế giới mà ở đó nhà ở được in 3D tồn tại. Những ngôi nhà này, có thể được sản xuất nhanh chóng và bán với giá thấp hơn giá nhà “thông thường”, có thể hình dung ra một cuộc cách mạng về nhà ở đại chúng giá cả phải chăng. Và bạn biết những gì? Nhờ các thuật toán di truyền, mỗi người có thể hơi (hoặc rất) khác nhau.
