Параметрична архітектура: може штучний інтелект проектувати міста?

Коли ви думаєте про майбутнє, які картини постають у вас перед очима? Як любитель ретрофутуризма – жанру в основу якого покладено уявлення людей минулого про майбутнє, я завжди уявляла собі міста майбутнього забудованими будівлями, як на обкладинках журналів 1950-х років. Моє бачення змінилося, коли я дізналася про новому архітектурному стилі – параметричної або алгоритмічної архітектурі, яка існує у вигляді авангардного дизайну більше десяти років. З плином часу розвиток комп'ютерних технологій дуже сильно вплинуло на цей стиль: по суті, всі будівлі в параметричному стилі спроектовані штучним інтелектом. Однак згідно з оцінкою з Гарвардської школи дизайну (Harvard Graduate School of Design), сьогодні впровадження ІІ в архітектуру знаходиться на початковому етапі. З цієї статті ви дізнаєтеся про принципи роботи алгоритму і незвичайних будівлях, які з його допомогою вже з'явилися.

насправді про параметричної архітектурі досить важко писати, оскільки існують і ведуться запеклі суперечки між кожним видом в архітектурній практиці. У своєму найпростішому визначенні параметрична архітектура створює систему так званих «параметрів» або змінних і набір обмежень для отримання результату (скажімо, геометричної форми, такий як куб), який може бути змінений шляхом зміни змінних. У випадку з кубом нашими змінними можуть бути довжина (Х), ширина (Y) і висота (Z), за допомогою яких можна контролювати його розмір. Тепер уявіть, що замість трьох простих змінних X, Y і Z у нас є приблизно тисяча параметрів, які замість куба створять найкращу з усіх можливих форм будівлі, як би вирішуючи вашу проектну задачу. Сумніваєтеся, що таке можливо? Як би не так!

Що таке параметрична архітектура?

Як ми вже говорили раніше, параметрична архітектура подібна коробці з набором ключів в якості вхідних даних, які, об'єднавшись разом допомагають відкрити замок. Але що відбувається всередині коробки?

Виявляється, в своїй кінцевій формі параметрична архітектура створює , який являє собою набір правил і обмежень. Алгоритм приймає вхідні дані, які ми, як архітектори, надаємо йому, а потім за допомогою обчислень, або архітектурну форму, так як розроблений таким чином, щоб знаходити оптимальний відповідь на поставлену задачу. Однак іноді обчислити оптимальну форму може бути досить складно.

Розробляючи правильний алгоритм, встановлюючи вірні правила і обмеження, а також коригуючи певні параметри, ми можемо розглянути широкий спектр форм і варіантів. Залишається останнє питання: що це за параметри і як їх визначати?

Це ті фактори дизайну, з якими доводиться мати справу архітекторам – наприклад, клімат, культура, функціональність і так далі. Але як перевести все це на комп'ютерний мову? Як можна помістити соціальна поведінка жителів району, для якого ви бажаєте побудувати торговий центр, в кількісну міру? І ось тут параметрична архітектура поки безсила. При цьому важливо розуміти, що параметричне проектування дарує можливість знайти форми і рішення, які спочатку не були задумані архітекторами. Але найважливіше і круте в параметричній архітектурі, на мій погляд, це дослідження нових можливостей.

Як виглядають будівлі в параметричному стилі?

Прихильність до архітектури параметричного проектування зростала з тих пір, як з'явилися комп'ютери, і архітектори з усього світу використовували цю техніку в процесі проектування, але є й незадоволені. Так, доцент Каліфорнійського університету в Берклі і відомий автор Крістофер Александер вважає, що геній архітектора, його інтуїція і професійну майстерність повинні бути основними інструментами проектування, а не комп'ютерами, які часто вимагають надмірно спрощеної версії задачі.

Простір культурного центру Гейдара Алієва розділене на три програмних елемента – конференц-зал, галерею та музей.

Потужності сучасних комп'ютерів достатньо для використання нового алгоритму. З його допомогою варіюються мільйони можливих комбінацій параметрів з заданим кінцевим результатом, наприклад, будівлі, в якому немає ні однієї прямої лінії. Отримувані конструкції не схожі ні на одну будівлю, коли-небудь створене людиною, але нагадує деякі творіння природи. Подивіться на Культурний центр імені Гейдара Алієва, який був побудований у 2012 році в Баку – в ньому дійсно немає прямих ліній. Жодної. Насправді останні кілька років параметричне моделювання вельми активно застосовується конструкторами та інженерами. У багатьох містах світу з'явилися дивовижні будівлі, яких інакше як футуристичними не назвеш.

Павільйон Великобританії

Виставковий павільйон UK Pavilion був розроблений , який отримав назву "Насіннєвий собор". Все тому, що Лондон – найзеленіше місто таких масштабів у світі. Коли побудували павільйон, він являв собою коробку 15х10 метрів. Від кожної гранікоробки виступали сріблясті стрижні з прозорого акрилу, кожен не менше 7,5 метрів у довжину. На кінчику кожного стрижня були представлені зразки понад 25 тисяч насінин з Китайського інституту ботаніки Куньмін. У загальному і цілому, поверхню цієї разючої конструкції містила не менше 60 тисяч стрижнів. Деякі з них, як виявилося, були прикріплені до нижньої частини будівлі. З-за цього воно линуло над землею на один метр. На жаль, павільйон розібрали незабаром після закінчення виставки, а прозорі акрилові стрежни були подаровані британським школам.

Вдень інтер'єр павільйону освітлювалась сонячним світлом, що проходив крізь кожен стрижень. А ще можна було стежити за рухом сонця і тінями, які відкидали птахи, пролітаючи над павільйоном

Не знаю як вам, але мені павільйон Великобританія здається чимось інопланетним але в той же самий час, чимось рідним. Всередині павільйону теж було на що подивитися – днем інтер'єр освітлювалась сонячним світлом, при цьому промені Сонця проходили крізь кожен стрижень. Це дозволяло стежити за рухом Сонця по небосхилу і птахами, які пролітають над павільйоном. Краса.

Пересувний павільйон Chanel Mobile Art

Ви тільки подивіться на це споруда – поверхня пересувного павільйону Chanel нагадує шкіру, з якої зроблені легендарні сумочки (класична модель 1955 року). Такий ефект створено завдяки светопроницаемому матеріалу FRP – суміш пластику і скловолокна. Насправді цей мобільний павільйон з арок, яку легко збирати і розбирати – на збірку йде місяць, а ось розібрати павільйон можна за два тижні.

насправді павільйон утворює петлю – ви входите і виходите з однією з тієї ж точки

У центрі павільйону розташовується внутрішній двір. Галерея зовні триває терасою, яка піднята над землею на висоту одного метра. Починаючи з 2007 року Chanel побував у Москві, Нью-Йорку, Гонконзі, Токіо та багатьох інших містах світу. На початку 2011 року будинок моди Chanel подарував його Інституту дю Монд Араб.

Павільйон мистецтв Temporary Art Pavilion

Павільйон мистецтв в Зальцбурзі був створений австрійським архітектурним бюро Soma в 2011 році. Всі будівлю зовні покривають блискучі алюмінієві стрижні, які розташовані хаотично. Насправді, якщо придивитися, то відсутність чіткої форми дозволяє сконцентруватися на своїх ощениях, а не візуальних образах. Але найдивніше те, яким виглядає павільйон мистецтв залежить від точки перегляду та освітлення – з різних точок форма павільйону змінюється. Якщо це не так , то я навіть не знаю.

Дуже незвичайна будівля, яка зверху покрита покрите блискучим алюмінієвими стрижнями

Всередині павільйону простір оточене мембраною. В залежності від положення Сонця, тіні проектуються на цій мембрані з легкого матеріалу і також змінюються протягом дня. Вражає, правда? До речі, параметрична архітектура – далеко не саме дивне, на що здатний штучний інтелект. Про те як з його допомогою в майбутньому можна буде лікувати людей, читайте .

Поєднання природної природності і штучного інтелекту породжує будівлі майбутнього