Строить ИИ-замки: как нейросети помогают архитекторам
Стремительное развитие технологий искусственного интеллекта (ИИ) приближает момент, когда нейросети самостоятельно смогут генерировать дизайн-проекты зданий. Нейросети выполняют работу архитекторов быстрее и точнее, ИИ может произвести настоящую революцию в данной отрасли, оставив традиционных работников вне игры. В будущем это может привести к полному реформированию профессии в том виде, в каком она существует сегодня. Специалисты уже сейчас активно внедряют ИИ во все этапы работы, например, фирма Захи Хадид использовала ИИ при создании мудбордов будущих проектов. Как нейросети меняют работу архитекторов — разбирались «Известия».
Сфера применения
Проникновение искусственного интеллекта в креативные индустрии стало одним из главных трендов XXI века. Но наибольший эффект прослеживается там, где нужен синтез точности и творчества. С одной стороны, архитектура является способом создания материально организованной среды. С другой — это настоящее искусство, позволяющее проектировать и возводить различные сооружения. Пару лет назад вышла серия материалов Нила Лича — профессора Международного университета Флориды, руководителя программы архитектуры и дизайна. Профессор проанализировал огромное количество данных и пришел к выводу, что нейросеть может полностью автономно генерировать дизайн здания. И, что более важно, — делать это с математической точностью, рассказал «Известиям» основатель СЕО Mirey Robotics Андрей Наташкин.
— По роду своей деятельности я каждый день сталкиваюсь с технологией искусственного интеллекта и ее применением в разных сферах. И я вижу, как нейросети помогают дизайнерам, переводчикам, фотографам, копирайтерам. Необходимо воспринимать нейросеть как инструмент, ускоряющий работу архитектора, а также позволяющий взглянуть на привычные вещи под новым углом. Вопрос только в том, готовы ли носители данной профессии адаптироваться под текущие условия новой реальности, — заключил эксперт.
С развитием технологий искусственного интеллекта, некоторые этапы архитектурного планирования приобретают новые возможности для инноваций и оптимизации. Сбор и анализ данных — основополагающий этап архитектурного проектирования. Искусственный интеллект может обрабатывать большие объемы данных, включая климатические и географические показатели, структурные характеристики местности и даже исторические данные. С помощью алгоритмов машинного обучения ИИ находит закономерности и взаимосвязи в данных, что помогает архитекторам принимать решения на основе научных фактов, пояснил «Известиям» генеральный директор архитектурной студии с инженерным подходом «Меандр» Андрей Гаврилов.
— Искусственный интеллект способен анализировать огромные объемы архитектурных данных и предлагать новые идеи и концепции. Программы генеративного дизайна на базе ИИ могут создавать десятки или сотни вариаций дизайнов, учитывая заданные параметры и требования. Это дает архитекторам возможность исследовать новые пути и находить инновационные решения, которые могли бы ускользнуть от человеческого взгляда, — рассказал Гаврилов.
Эксперт также подчеркнул, что процесс разработки дизайна — ключевой этап архитектурного проектирования, на котором ИИ может сыграть важную роль. Программное обеспечение на базе ИИ способно оптимизировать дизайн в соответствии с заданными параметрами и требованиями. Оно может предложить оптимальные варианты расположения помещений, выбора материалов и даже цветовой гаммы. Благодаря этому архитекторы могут быстрее принимать решения и создавать более сбалансированные и функциональные проекты.
Директор инжинирингового центра Bimeister Денис Мариненков поделился с «Известиями», что сейчас в центре активно тестируются различные инструменты класса GPT (ChatGPT, Yandex, Writesonic) для оперативного поиска инженерной информации. При моделировании существующих объектов часто не хватает исходных данных, но инженер может «восстановить» информацию — ИИ помогает находить ссылки на стандарты и методические рекомендации по определенным ключевым словам и параметрам.
— При формировании цифровой модели существующего объекта мы повсеместно используем технологии лазерного сканирования (ЛС), и нужно признать, что ИИ очень помогает при интерпретации десятков миллионов точек ЛС в параметрические модели — разработчики инструментов по работе с результатами ЛС активно встраивают ИИ в свой функционал. Например, ИИ помогает распознавать в облаке точек трубы, стены, строительные конструкции, что существенно повышает скорость формирования цифровых моделей, — отметил эксперт.
Нейросети значительно сокращают потраченное время на подбор материалов, а также предлагают нестандартные решения. В своей работе дизайнеры-архитекторы всегда опираются на уже существующие примеры, трансформируют их, внедряют свое уникальное видение, поэтому использование ИИ не делает работу человека менее значимой. Технологии искусственного интеллекта могут послужить отличным источником вдохновения. Об этом в беседе с «Известиями» рассказала дизайнер, инженер-проектировщик Арина Акжигитова.
— Определенно в сфере дизайна искусственный интеллект не сможет заменить человека, для начала работы требуется точно сформулированное техническое задание, которое заказчики не всегда могут предоставить. Потенциального клиента лучше понимает именно живой специалист. С искусственным интеллектом стоит подружиться, определить, в чем он может помочь конкретно вам, какие рутинные задачи вашей деятельности он упростит, — считает эксперт.
Архитектурные системы
Система The bedroom script может создавать планировки квартир и проектировать жилые дома, «угадывая» потребности людей. Нейронная сеть успешно используется, и когда дело касается создания жилых кварталов: такие итерации в разы быстрее, если сравнивать с ручным проектированием в CAD-софтах. Для этого есть ряд систем — например, китайская AI-Generated Floor Plans by Nuro по расчету оптимальных планов этажей.
В китайском городе Гуанчжоу для строительства штаб-квартиры Infinitus Plaza ИИ использовался в процессе разработки вариантов позиционирования ядра здания — внутренних компонентов, труб, лестниц и лифтовых шахт. В системе AI SpaceFactory's MARSHA разработчики пошли дальше всех и предложили архитектурный концепт жилого пространства на планете Марс, где были учтены условия инопланетной среды. Об этом «Известиям» рассказал эксперт по цифровой трансформации Сергей Лукашкин.
По словам архитектора Константина Пономарева, одним из наиболее захватывающих примеров применения нейросетей в параметрической архитектуре (стиль, в котором взаимосвязаны такие понятия, как скульптура, математика, архитектура) является генерация форм и дизайнов. Нейросети могут анализировать огромное количество архитектурных данных и создавать новые оригинальные концепции на основе выявленных паттернов. Например, они могут анализировать структуры зданий, композиции, материалы и создавать варианты дизайна, которые могут быть дополнительно настроены архитектором.
— В параметрической архитектуре нейросети представляют собой сильный инструмент, который расширяет возможности архитекторов и способствует более эффективному и креативному проектированию. Однако важно помнить, что нейросети не заменяют человеческую творческую интуицию и эмоции, а лишь обогащают процесс архитектурного проектирования новыми инсайтами и идеями, — подчеркнул эксперт.
В стиле Гауди
Архитектор Хасан Рагаб использовал систему Midjourney для изучения нюансов совершенствования выходных данных ИИ. В настоящее время его работа больше связана с цифровым проектированием и исследованием визуальных отношений между архитектурой, художественным наследием и искусством с помощью средств искусственного интеллекта. В своих работах он совмещает различные архитектурные стили с инородными материалами (перья, дым, растения). «Для меня искусство, создаваемое ИИ, заключается в том, чтобы продвигать свою идею, продвигать то, что ты хочешь сделать, а не придумывать что-то совершенно необычное, что выглядит круто. Мне очень интересно проектировать фасады и создавать странные или необычные формы, взаимодействующие с ними», — объяснил Хасан Рагаб.
Основная причина, из-за которой у обычных пользователей часто при генерации получаются похожие результаты, состоит в том, что они недостаточно конкретно формулируют свои запросы, из-за которых ИИ многие элементы генерирует на свое усмотрение. Рагаб рассказал, что он использует одновременно несколько веток генерации изображений для совершенствования дизайна: «Иногда я иду параллельно по разным ветвям, если мне нравится результат, я генерирую свои текстовые запросы на основе тех, которые мне понравились больше всего. Мне постоянно приходится импровизировать».
Прогноз на будущее
Искусственный интеллект проникает во все сферы архитектурного планирования, от сбора данных и концептуализации до дизайна, структурного анализа и оптимизации энергопотребления. Программы и системы на базе ИИ становятся незаменимыми инструментами для архитекторов, позволяя им работать более эффективно, используя инновационные подходы.
— В будущем роль ИИ в архитектурном планировании будет только расти, открывая новые горизонты для творчества и технического совершенства. Однако ИИ имеет ограниченное применение и используется не на всех этапах проектной работы. Поэтому полностью заменить архитектора искусственным интеллектом нельзя, — заключил Андрей Гаврилов.
Такого же мнения придерживается и руководитель проектной студии «АРХИДЖЕМ» Игорь Самойлов.
— Количество востребованных архитекторов, вероятно, сократится, а на первый план вместо технических навыков выйдут общая эрудиция, насмотренность, глубокое концептуальное мышление, чувство вкуса. Нейросети возьмут на себя решение рутинных технических задач, и в этом смысле они, безусловно, могут заменить низкоквалифицированных архитекторов, выполнявших эти задачи ранее. Однако высококвалифицированным архитекторам, на мой взгляд, пока ничего не угрожает, — считает Самойлов.
По словам эксперта, развитие нейросетей может помочь архитекторам автоматизировать рутинные задачи, расширить возможности анализа больших объемов данных, сосредоточиться на творческой части работы и взаимодействии с клиентом и строительными компаниями. Таким образом, ИИ едва ли заменит архитекторов полностью, но, безусловно, примет на себя значительную часть задач и сократит количество архитекторов, во многом изменив формат профессии.
