Vizualizacija mogućnosti: Zamišljanje drvenih zgrada pomoću Generativne AI
Ramin Rezvani, stariji suradnik u Ankrom Moisanu – firmi za arhitekturu, interijere i urbanistički dizajn s uredima u San Franciscu, Portlandu i Seattlu, s posebnim interesom za masivno drvo – istražuje pristup korištenja AI za brzo prototipiranje i generiranje ideja, posebno u kontekstu masivnog drveta. On istražuje različite alate generativne AI, uključujući Midjourney, koji pomažu dizajnerskim timovima da vizualiziraju mogućnosti materijala kao što je masivno drvo u ranoj fazi dizajna projekata. Slični alati uključuju DALL-E 3 i Adobe Firefly, a Midjourney je opisan kao “ChatGPT za dizajnere i umjetnike” i zadnjih mjeseci je postao popularan među arhitektonskom zajednicom.
Firma s bogatim iskustvom u radu s drvetom nedavno je koristila AI softver za razvoj vizualnih prikaza za mješoviti projekt masivnog drva koji trenutno razvija.
“Jako smo uzbuđeni zbog masivnog drveta kao niskougljičnog materijala i smatramo da je generativna AI učinkovit alat za konceptualno istraživanje s našim klijentima”, kaže Rezvani. “U ovom slučaju, rezultat su bile niz neočekivanih iteracija – ‘sretnih slučajeva’, ako hoćete – koje su otkrile nove načine konceptualizacije masivnog drveta kao strukturnog elementa.”
“Ovaj proces pokreće sposobnost AI-a da kombinira velike količine podataka u nove vizualne oblike. Iako je trenutno samo generiranje ideja, pokazao se učinkovitim u angažiranju klijenata i otvaranju rasprava o inovativnim primjenama masivnog drveta u projektu.”
No firme koje žele integrirati AI u svoju praksu moraju ostaviti prostor za ispitivanje i pogreške, ističe Rezvani. “Pristupam tome gotovo kao znanstvenom eksperimentu, lagano mijenjajući upute s svakom iteracijom kako bih vidio što vizualno dobivam s svakim ažuriranjem”, kaže on. “Ali nije kao da možete postati majstor jer se tehnologija mijenja tako brzo. Ovo je brz način da tim uskladimo i otkrijemo zanimljive emergentne osobine iz konceptualnih presjecišta koje možda ne bismo sami otkrili.”
Nadogradnja proizvodnje, izgradnje i demontaže drvenih konstrukcija pomoću AI i robotike
Uz konceptualni dizajn, sve više primjera pokazuje kako tehnologije potpomognute umjetnom inteligencijom transformiraju procese proizvodnje i izgradnju drvenih zgrada.
Jedan primjer je A.I. Timber, novi metod za proizvodnju prekriženog laminiranog drveta (CLT) razvijen od strane tehnološke kompanije Maestro. Start-up firma proizlazi iz talijanske kompanije Carlo Ratti Associati, a osnovali su je arhitekt i profesor na MIT-u Carlo Ratti te senior dizajner i diplomant Cambridgea Mykola Murashko.
“Mykola Murashko sažima A.I. Timber riječima ‘Proizvedeno prirodom, uz malu pomoć AI-a’. Tehnologija smanjuje otpad tako što čuva originalne oblike stabala. Mnogi proizvođači drva već koriste AI i tehnologije mašinskog učenja za optimizaciju izlaza dimenzijskog drva iz debla. U slučaju Maestro Technologies umjesto rezanja jedinstvenih trupaca u standardizirane daske, koristi se svoj AI softver za skeniranje svakog trupca i stvaranje nepravilnih dasaka koje se uklapaju kao slagalice.
“Povezujemo tehnologiju slikanja s AI-jem kako bismo generirali prilagođene upute za CNC pilane”, kaže Murashko. “Naš algoritam minimizira gubitke povezane s volumenom drva koji treba rezati kako bi se set lamela posložio u CLT mašinu.”
“Dok bi se s tradicionalnim računalnim algoritmom možda godinama ili čak stoljećima računalo koji je najučinkovitiji način, s AI-om je to beskonačno brže”, dodaje on. Prvi prototip projekta predstavljen je na izložbi Digital Futures u Shanghaiju, Kina.
Dok je A.I. Timber još uvijek u fazi prototipiranja, Daisy je start-up sa AI softverom koji već koriste proizvođači drvenih konstrukcija za stvaranje optimalnih strukturalnih dizajna okvira od drveta.
“To je vrsta generativne AI, ali ide korak dalje, izvan konceptualnog dizajna”, kaže Luke Whale, tehnički direktor kompanije. “Gleda stvarni strukturalni dizajn i raspored komponenti. To je detaljan alat za dizajn koji izvršava strukturalnu analizu prema kodu i predlaže raspored okvira i troškove koji su potpuno optimizirani za trošak i druge kriterije.”
Korištenjem Daisy AI-a, građevinski profesionalac može učitati prazan raspored poda i preuzeti potpuno gotov strukturalni dizajn poda okvira od drveta za proizvodnju za manje od pola sata. Dizajni uključuju sažetak svih troškova i datoteku komponenata s koordinatama nosača i listova za pod.
Nedavno je kompanija surađivala s Autodeskom kako bi istražila kako se oba AI-pokretana aplikacija mogu koristiti zajedno za ubrzanje dizajna podova i zidova okvira od drveta, istovremeno smanjujući količinu betona korištenu za temelje – čime se smanjuje ukupni ugljični otisak zgrade.
Kada je riječ o budućnosti AI i građevine s drvetom, Whale je oprezno optimističan. “Neizbježno je da će AI imati uticaja na dizajnersku profesiju i način rada radne snage”, kaže on. “Ovaj softver otvara prilike za one koji možda manje poznaju građevinu s drvetom. Ali u većini slučajeva mi smanjujemo vremenski zahtjevne rutinske poslove – a prema mom iskustvu, radni stolovi većine dizajnera su hronično puni, tako da ih ovo oslobađa za obavljanje kompleksnijih, inovativnih razmišljanja koja AI ne može obaviti.”
Generativna AI i robotika također ulaze u igru kada je riječ o ekonomičnijoj izgradnji prefabrikovanih kuća. Autodesk je surađivao s kompanijom Factory_OS iz Kalifornije kako bi unaprijedio dizajn i proizvodnju modularnih stambenih jedinica od lakih drvenih okvira korištenjem mašinskog učenja.
“Ono što je prije dvije godine počelo kao koncept sada se razvilo u napor da nadmaši emisije ugljen-dioksida, pružajući istovremeno kvalitetne i pristupačne domove za sve”, kaže CEO Factory_OS-a Larry Pace u blogu.
Citibank, Autodesk i Google podržani proizvođač istražuju kako AI i robotika mogu pomoći u izgradnji modularnih jedinica od drvenih okvira s nižim emisijama ugljen-dioksida, za jednokratne kuće i veće višestambene projekte, jeftinije i brže.
“Možda je nemogući problem s kojim bi AI mogao pomoći kako ćemo drastično povećati ukupnu površinu poda dok istovremeno drastično smanjujemo ukupne emisije ugljen-dioksida iz svih zgrada?”, pita se David Benjamin, direktor istraživanja arhitekture, inženjeringa i dizajna u Autodesku, u blogu za Slate Technologies.
Dizajniranje novog razvoja pristupačnog stanovanja s generativnim softverom može eliminirati potrebu za ponovnim crtanje prefabriciranih modula od lakih drvenih okvira kako bi se prioritizirali različiti faktori, kao što su emisije ugljen-dioksida ili troškovi. “Arhitekt može optimizirati za specifične karakteristike, poput grijanja ili privatnosti”, objašnjava Benjamin, “dok sistem može istražiti stotine opcija vrlo brzo.”
U start-upu u Bay Area, nedaleko od Factory_OS-a, AI i roboti također pojednostavljuju proces dekonstrukcije drvenih zgrada radi potencijalne ponovne upotrebe. “Stvaramo robote koji vraćaju drvo”, kaže Jorie Wisnefski, marketing menadžerka u Urban Machine.
Koncept zvuči jednostavno, ali izvedba je sve samo ne to, objašnjava ona. Start-up sa sjedištem u San Franciscu ponovno izmišlja kako se drvo može spašavati i ponovno koristiti koristeći kompleksnu AI-pokretanu robotiku, na načine koji dosad nisu bili izvedivi. To uključuje korištenje AI-pokretnih kamera i rendgenskih inspekcija za procjenu stanja drva i njegovu prikladnost za ponovnu upotrebu, uključujući uklanjanje metalnih spojnica ili fragmenata.
“Urban Machine već dvije godine testira robota u stvarnim scenarijima, neprestano poboljšavajući dizajn korištenjem naprednog mašinskog učenja”, kaže Wisnefski. “Kroz upotrebu AI, roboti su obučeni da prepoznaju rastući katalog metalnih spojnica.”
Ova tehnologija nudi obećavajući način za produženje životnog ciklusa drvenih proizvoda, dodatno poboljšavajući ugljični otisak materijala.
Budući pogled: Spoj visoke tehnologije i osobnog dodira
AI nesumnjivo ima potencijal transformirati arhitekturu od drva, zajedno s širim svijetom dizajna. No, u ovom rastućem, istraživačkom stadiju, malo je vjerojatno da ćemo vidjeti eksponencijalne učinkovitosti ili potrese u načinu na koji industrija AEC posluje – barem ne još.
Dobra vijest je da AI može preuzeti repetitivne zadatke i manje mentalno stimulativne poslove, oslobađajući dizajnerske timove da više vremena posvete rješavanju složenijih problema i izazova dizajna.
I dok je AI možda savršeno prikladan za povećanje produktivnosti u sektoru AEC, prave prilike, prema Bernsteina, mogu ležati u preispitivanju cijele industrije – i jačanju trajne vrijednosti koju arhitekti mogu donijeti svojim klijentima.
“Arhitekti moraju jasno definirati svoju vrijednosnu ponudu u doba računalne automatizacije kako bi izbjegli marginalizaciju od strane AI”, kaže Bernstein. “Integracija AI neće biti samo o efikasnosti, već i o stvaranju novih sistema iz kojih može proizaći dizajn, što vodi meta-dizajnerskim procesima.”
Dodaje: “Prava vrijednost AI u arhitekturi bit će ostvarena kada je koristimo kako bismo unaprijedili kvalitetu izgrađenog okruženja, uz zadržavanje ljudskog dodira u dizajnu.”
