而隨著技術(shù)的不斷進步，人工智能能否讓建筑師回歸職業(yè)價值核心，以及如何在建筑中巧妙運用人工智能等問題，成為了行業(yè)關(guān)注的焦點。本文將深入剖析人工智能在建筑領(lǐng)域的發(fā)展歷程、應(yīng)用現(xiàn)狀、面臨挑戰(zhàn)及未來前景，帶你一同探索人工智能與建筑行業(yè)的融合之路，為建筑行業(yè)的未來發(fā)展提供新的思路與方向。
01
人工智能在建筑行業(yè)的早期探索
1969年，《當今建筑》雜志就展現(xiàn)出了對建筑、城市規(guī)劃和人工智能之間關(guān)系的深刻思考。在那個時代，技術(shù)的飛速發(fā)展讓人們感受到了劇烈的變化及其社會后果的迫在眉睫。
（一）機器人建筑師
麻省理工學院的馬文·明斯基和尼古拉斯·內(nèi)格羅蓬特對人工智能在建筑設(shè)計中的應(yīng)用進行了大膽的設(shè)想。他們認為計算機可以通過三種方式協(xié)助建筑設(shè)計，甚至可以創(chuàng)造出能夠?qū)W習建筑知識的機器。尼古拉斯為機器人建筑師規(guī)定了五個主要部分，包括時間機制、例行機制、習慣機制、“情緒”檢測器和“解除學習”機制。人與機器人的結(jié)合創(chuàng)造了兩個智能生命之間的對話，使系統(tǒng)具備了進化的能力。
（二）人機界面
人工智能一旦誕生，與人類和環(huán)境的交流就成為了關(guān)鍵，即開發(fā)者所說的界面。在界面模式中，視覺提供了廣泛的可能性，例如圖形顯示控制臺、頭戴式裝置等。建筑師的首選表達方式是繪圖，而圖紙的精妙之處可以用圖形符號來表達，尤其是標準化符號。理解和復制聲音是一個技術(shù)問題，但對信息的解讀需要發(fā)送者和接收者都了解一套語法，涉及整個學習史。
（三）弗蘭肯斯坦的神話
人們總是擔心人類親手制造的生物會比創(chuàng)造者更強大、更聰明，這種擔憂在建筑行業(yè)也存在。將數(shù)學引入建筑設(shè)計讓許多建筑師感到緊張，因為他們認為數(shù)學是對數(shù)量的操作，在創(chuàng)造形式時用處不大。然而，現(xiàn)代數(shù)學關(guān)注的不僅僅是數(shù)量關(guān)系，還有秩序關(guān)系和鄰近關(guān)系，這對于探索和豐富建筑創(chuàng)作的思維結(jié)構(gòu)是不可或缺的。建筑師們?yōu)榱吮Ｗo直覺的神秘性，往往躲在“藝術(shù)家”的外衣后面，用內(nèi)部使用的措辭和公式來保護自己。
（四）你什么也做不了
創(chuàng)造者所面臨的問題的復雜程度超出了他的直覺所能及的范圍，信息量之大，即使是最有天賦的智慧也無法處理。機器已經(jīng)可以減少創(chuàng)造者的任務(wù)及其典型的人類特征，但沒有人懷疑我們的創(chuàng)造能力是有限的。面對越來越多與自己無關(guān)的建筑，建筑師需要對最新的技術(shù)進步和社會演變有新的認識和態(tài)度，接受電子計算機和人工智能的統(tǒng)治，以提高他們對當今和未來世界的理解。
02
人工智能能否讓建筑師回歸職業(yè)價值核心？
隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，人們開始討論人工智能是否會取代建筑師。2013年牛津大學的一項研究評估了各種職業(yè)被機器人和自動化取代的風險，建筑師的風險非常低。然而，人工智能技術(shù)的發(fā)展可能會取代建筑行業(yè)的某些部分，但人類工人相對于技術(shù)仍有優(yōu)勢，如情商、創(chuàng)造力和品味。
人工智能缺乏情商，無法與觀眾建立更深層次的聯(lián)系。雖然人工智能可以模擬一些藝術(shù)創(chuàng)作的過程，但無法復制全部。此外，人工智能可能會用數(shù)據(jù)、先進的算法和自適應(yīng)學習來取代建筑師的創(chuàng)造力，但在效率方面，人類憑借其情商，能夠計劃不可分類的變量，并考慮到象征價值。即使建筑師被完全取代，人工智能也很難與客戶、建筑工人和工程師進行交流，建筑師作為項目背后的組織策劃者的這一方面似乎很難被整體取代。
建筑師不應(yīng)該從被動的旁觀者的角度擔心技術(shù)，而應(yīng)該強調(diào)其職業(yè)的本質(zhì)，即為給定的變量建筑設(shè)計提供創(chuàng)造性的、有意義的和令人愉快的空間解決方案。同時，建筑師也需要思考技術(shù)進步的倫理和道德問題，避免與人工智能直接競爭，強調(diào)和專注于他們創(chuàng)意職業(yè)的核心。
03
如何在建筑中使用人工智能
（一）探索人工智能在設(shè)計過程中的應(yīng)用
人工智能在建筑領(lǐng)域有很多用途，如自動生成設(shè)計方案、精確建模、實時設(shè)計變更和智能資源管理等。通過集成生成對抗網(wǎng)絡(luò)，人工智能可以根據(jù)指定因素自動生成數(shù)百種設(shè)計方案，讓設(shè)計師可以專注于其他重要的項目組件。人工智能建模可以考慮建筑物的具體因素，確保設(shè)計可行、環(huán)保且視覺上令人愉悅。人工智能軟件可以立即為設(shè)計決策提供反饋，讓設(shè)計師可以輕松測試各種氣候效率、材料和布局。人工智能還可以分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)可能浪費的區(qū)域，并就如何最好地利用可用資源提出建議。
（二）利用人工智能徹底改變建筑可視化
人工智能為建筑設(shè)計領(lǐng)域帶來了新的機遇，如實時渲染、虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實和生成對抗網(wǎng)絡(luò)等。實時渲染可以使設(shè)計修改的快速可視化成為可能，減少收到提案視覺反饋所需的時間。虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實可以讓觀眾在施工開始之前在建筑物內(nèi)“走動”，提高對設(shè)計的理解。生成對抗網(wǎng)絡(luò)可以生成逼真的結(jié)構(gòu)照片，為設(shè)計師帶來新的靈感來源。
（三）利用建筑人工智能優(yōu)化建筑性能
人工智能能夠進行精確的數(shù)據(jù)驅(qū)動分析，實現(xiàn)建筑的運營效率、預測性維護和整個建筑運營的優(yōu)化。通過將人工智能與傳感器和智能設(shè)備集成到建筑中，可以實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)收集和解釋，根據(jù)數(shù)據(jù)自動調(diào)節(jié)照明、溫度或通風，實現(xiàn)節(jié)能效果。人工智能還可以在系統(tǒng)或設(shè)備問題變得嚴重之前識別它們，實現(xiàn)主動預防性護理。此外，人工智能還可以分析整個建筑生態(tài)系統(tǒng)，優(yōu)化一個系統(tǒng)的功能以及與其他系統(tǒng)的交互方式。
（四）通過人工智能釋放建筑領(lǐng)域的創(chuàng)造力
人工智能可以作為創(chuàng)意合作伙伴，拓寬設(shè)計師的視野，快速產(chǎn)生大量的設(shè)計概念，幫助設(shè)計師擺脫重復的模式并拓展創(chuàng)意視野。人工智能能夠精準處理大量數(shù)據(jù)，讓設(shè)計師更仔細地觀察細節(jié)，精確預測每個設(shè)計元素的影響。人工智能還可以自動執(zhí)行重復流程，釋放時間，讓設(shè)計師將更多寶貴的時間投入到創(chuàng)造性工作中。
（五）人工智能輔助可持續(xù)設(shè)計解決方案
人工智能輔助的可持續(xù)設(shè)計解決方案為建筑師提供了可行的方法，如數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策、優(yōu)化材料使用、模擬和測試以及性能監(jiān)控等。人工智能可以分析大量數(shù)據(jù)，預測各種設(shè)計條件下的可持續(xù)性指標和能源使用情況，幫助建筑師選擇環(huán)保方案。人工智能還可以分析不同材料的能源影響，提出最可持續(xù)的解決方案，最大限度地提高資源利用率并減少浪費。人工智能模擬可以讓建筑師在各種氣候條件下測試他們的設(shè)計，并調(diào)整設(shè)計以實現(xiàn)最高效率。人工智能還可以在建筑物建成后密切關(guān)注其性能，進行必要的調(diào)整，保證建筑物的長期可持續(xù)性和能源效率。
（六）利用人工智能進行先進材料研究
人工智能在材料研究方面擁有開創(chuàng)性的才能，可以預測各種材料的特性和功能，幫助建筑師確定哪種材料在給定的設(shè)計或情況下效果最好。人工智能可以發(fā)現(xiàn)材料研究關(guān)系或趨勢，為創(chuàng)造力開辟新途徑，為未來創(chuàng)造突破性建筑材料鋪平道路。人工智能還可以幫助建筑師研究可持續(xù)材料的特性，放心地使用這些材料，為可持續(xù)的設(shè)計解決方案做出貢獻。
（七）利用人工智能改進建筑結(jié)構(gòu)分析和模擬
人工智能可以提高建筑和工程領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)分析和模擬的精度和可靠性，如預測分析準確性、模擬速度、具有多個目標的優(yōu)化和數(shù)字原型等。機器學習算法可以通過從歷史數(shù)據(jù)中學習，以高精度預測結(jié)構(gòu)行為的未來表現(xiàn)。人工智能可以快速分析和處理大量數(shù)據(jù)，讓設(shè)計師立即獲得對設(shè)計修改的反饋。人工智能還可以產(chǎn)生復雜的優(yōu)化算法，同時評估多個方面，確定最佳的設(shè)計解決方案。數(shù)字原型可以讓建筑師在任何實體施工開始之前，測試多個元素，降低誤差幅度，有助于項目的成功。
（八）人工智能驅(qū)動的建筑風險評估
人工智能風險評估可以大大減少與設(shè)計和施工過程相關(guān)的不確定性，將規(guī)格和設(shè)計概念提供給系統(tǒng)，讓人工智能找出任何危險和效率問題，提出改進設(shè)計的變更建議。人工智能驅(qū)動的風險評估可以提高項目整體執(zhí)行的成功率，更順利、更高效，實現(xiàn)更好的資源分配、對變化的快速反應(yīng)以及最終更滿意的客戶。
04
為什么現(xiàn)在是開始研究建筑領(lǐng)域人工智能的最佳時機
如今，確實是擁抱變革的絕佳時刻，對于建筑師而言，深入研究人工智能有著諸多重大意義。隨著科技的飛速發(fā)展，人工智能技術(shù)正以驚人的速度不斷演進，其在各個領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛。在建筑領(lǐng)域，人工智能的潛力更是不容小覷。
一方面，技術(shù)的進步為建筑設(shè)計帶來了前所未有的機遇。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計過程往往需要耗費大量的時間和精力，從最初的構(gòu)思到最終的方案確定，可能要經(jīng)過無數(shù)次的修改和完善。而人工智能的出現(xiàn)，可以極大地提高設(shè)計效率。它能夠在短時間內(nèi)生成大量的設(shè)計方案，為建筑師提供更多的選擇和靈感。例如，通過自動生成設(shè)計方案的功能，建筑師可以在通常所需時間的一小部分內(nèi)，獲得數(shù)百種不同的設(shè)計思路，從而更快地找到最適合項目需求的方案。
另一方面，全球?qū)沙掷m(xù)設(shè)計的關(guān)注度與日俱增。在當今時代，環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展已成為全球共同的責任。建筑行業(yè)作為能源消耗和資源利用的大戶，面臨著巨大的壓力。而人工智能可以為可持續(xù)建筑設(shè)計提供有力的支持。它可以分析大量的數(shù)據(jù)，如能源消耗、太陽方位、當?shù)靥鞖饽Ｊ降?，為建筑師推薦降低建筑物碳足跡的設(shè)計變更。通過優(yōu)化材料使用、模擬和測試以及性能監(jiān)控等功能，人工智能能夠幫助建筑師在設(shè)計過程的每個階段選擇環(huán)保方案，實現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展。
此外，人工智能在革新建筑行業(yè)方面的重要性正不斷凸顯。它不僅可以更快地完成工作，還能在工作變得更加復雜時產(chǎn)生高度優(yōu)化的結(jié)果。在復雜的建筑項目中，往往涉及到眾多的因素和變量，如結(jié)構(gòu)、材料、環(huán)境、成本等。人工智能可以通過精確的數(shù)據(jù)驅(qū)動分析，綜合考慮這些因素，提供最優(yōu)的設(shè)計解決方案。例如，在建筑結(jié)構(gòu)分析和模擬方面，人工智能可以提高預測分析的準確性、加速模擬速度、實現(xiàn)具有多個目標的優(yōu)化以及生成數(shù)字原型等，從而提高項目的成功率，更有效地利用資源，并根據(jù)可靠的數(shù)據(jù)和預測分析做出決策。
05
建筑領(lǐng)域領(lǐng)先的人工智能技術(shù)
在建筑領(lǐng)域，Maket.ai、Arkdesign.ai、建筑、DALL-E 2、Midjourney、Spacemaker 和 Sidewalklabs.com 等人工智能技術(shù)正發(fā)揮著重要的作用，徹底改變著建筑行業(yè)的面貌。
Maket.ai 憑借其強大的人工智能技術(shù)，能夠創(chuàng)建令人驚嘆的 3D 模型和可視化效果。在建筑設(shè)計的初期階段，客戶和建筑師可以通過數(shù)字化的方式體驗房間，更好地理解設(shè)計方案，促進協(xié)作和做出明智的決策。這種將概念變?yōu)楝F(xiàn)實的能力，為建筑設(shè)計帶來了全新的視角和體驗。
Arkdesign.ai 則根據(jù)規(guī)格和偏好生成設(shè)計方案，為建筑師提供了快速探索各種設(shè)計迭代的機會。它可以幫助建筑師節(jié)省時間，激發(fā)創(chuàng)意，更好地滿足客戶的需求。
建筑行業(yè)在利用人工智能從數(shù)據(jù)中獲取見解方面處于領(lǐng)先地位。通過分析大型數(shù)據(jù)集，建筑師可以發(fā)現(xiàn)模式、優(yōu)化設(shè)計以提高能源效率，并就建筑材料和布局做出明智的決策。這種數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法為建筑設(shè)計提供了科學的依據(jù)，使設(shè)計更加合理和高效。
DALL-E 2 的建筑可視化功能非常先進，它可以基于文本描述生成具有視覺吸引力和創(chuàng)意的效果圖。這對于想要有效地向利益相關(guān)者和客戶傳達其概念的建筑師來說，無疑是一種強大的工具。
Midjourney 在生成設(shè)計領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，它利用人工智能研究建筑領(lǐng)域中無數(shù)的設(shè)計變化，以找出最具創(chuàng)意和最有效的解決方案。通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)的可持續(xù)性、可負擔性和材料，Midjourney 為建筑設(shè)計帶來了更多的可能性。
Spacemaker 擅長最大化利用可用空間，通過人工智能算法優(yōu)化空間利用率，同時考慮人類的喜好、陽光和氣流等因素。這對于房地產(chǎn)開發(fā)和城市規(guī)劃來說具有革命性的意義，可以提高空間的使用效率，創(chuàng)造更加舒適和宜居的環(huán)境。
Sidewalklabs.com 正在利用人工智能重新思考城市規(guī)劃，打造更智能、更可持續(xù)的城市。通過數(shù)據(jù)分析和技術(shù)創(chuàng)新，它可以優(yōu)化交通流量、減少能源消耗，為未來城市的發(fā)展提供了新的思路和方向。
06
挑戰(zhàn)和機遇
人工智能的融合最終將對建筑和設(shè)計領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響，但至少目前還不能完全取代人類的創(chuàng)造力和解決問題的能力。人工智能與人類建筑師結(jié)合時效果最佳，可以增強他們的能力，加快決策速度。盡管建筑行業(yè)的人工智能能夠創(chuàng)造出看似完美的結(jié)果，但它卻無法理解現(xiàn)實世界的局限性或非線性創(chuàng)作過程。專業(yè)人士需要改變他們目前的能力以與人工智能融合，而不是害怕這種不可避免的轉(zhuǎn)變。
當前人工智能在建筑領(lǐng)域面臨著重大挑戰(zhàn)，如人口統(tǒng)計學機器學習與行為統(tǒng)計學機器學習、實時世界中的批處理、將數(shù)據(jù)帶入機器學習（而不是相反）和孤立的從業(yè)者等?，F(xiàn)代機器學習的設(shè)計主要基于大規(guī)模人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)來預測個人行為，這種方法在當今市場發(fā)展速度極快的動態(tài)環(huán)境中存在明顯的弊端。大多數(shù)人工智能系統(tǒng)都是在考慮批處理和歷史分析的情況下開發(fā)的，收集實時見解變得過于耗費人力和體力。大多數(shù)機器學習系統(tǒng)背后的基本思想是將數(shù)據(jù)提供給平臺以進行方向性預測，這很昂貴，并且會降低我們識別新模式和立即響應(yīng)客戶的能力。從事機器學習系統(tǒng)工作的數(shù)據(jù)科學家、工程師和開發(fā)人員經(jīng)常在不同的孤島中工作，目標也各不相同。
結(jié)論
人工智能為建筑師提供了巨大的機會來改變他們的流程，做出更好的判斷，并創(chuàng)造原創(chuàng)的解決方案。盡管人工智能有可能成為建筑領(lǐng)域的一個得力工具，但在建筑領(lǐng)域必須謹慎使用。建筑師必須熟悉這項技術(shù)，同時注意其可能存在的缺點。建筑界可以通過不斷實踐和自我教育，在建筑中使用人工智能來創(chuàng)造更好的未來家園和城市。人工智能有可能徹底改變建筑世界，從構(gòu)思到可視化。然而，隨著人工智能變得越來越普遍，建筑師需要記住，人仍然至關(guān)重要。人工智能有可能提高生產(chǎn)力和創(chuàng)造力，但建筑師的獨特觀點和知識深度是無價的。盡管存在某些障礙，但人工智能的能力與人類智慧的結(jié)合對該領(lǐng)域的未來具有巨大的潛力。教育、政策制定和技能提升對于為人工智能最終融入建筑領(lǐng)域做好準備至關(guān)重要。設(shè)計師在落后之前應(yīng)該將人工智能作為創(chuàng)造力和收入的工具。建筑領(lǐng)域可以通過培養(yǎng)好奇心和讓有抱負的專業(yè)人士有信心使用這些工具來開始適應(yīng)快速變化的環(huán)境。雖然人工智能對建筑設(shè)計有很多好處，但對建筑師來說也有一些機遇和挑戰(zhàn)。困難包括解決人工智能的道德、法律和社會問題，例如安全、隱私、偏見和責任。成為發(fā)明家、策展人或推動者只是建筑師可能創(chuàng)造的新工作、服務(wù)和價值觀中的一小部分。意識到人工智能對你作為建筑師的實踐和職業(yè)可能產(chǎn)生的影響和后果將有助于你做出調(diào)整。
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來源：賢集網(wǎng)
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