淺談人工智能與建筑設計

【摘要】人類發展到21世紀，人工智能的出現是必然的，而且它會快速地發展到各行各業。人工智能和建筑設計相互摩擦碰撞會產生什么樣的火花，機器人會不會取代建筑設計師的工作，設計師們會不會失業。本文簡單介紹人工智能在建筑設計行業的應用，重點討論人工智能對建筑設計的影響以及兩者之間的關系。

【關鍵詞】建筑設計；人工智能；設計師

2017年5月，AlphaGo戰勝世界圍棋冠軍柯潔，再一次把人工智能推向熱搜。什么是人工智能？人工智能，英文縮寫AI ，它是計算機科學的一個分支，企圖了解智能的實質，并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器，該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。[1]

我們通過研究人工智能，使人工智能產品——機器人具有人的某些功能，來幫助或者代替人類解決生產生活中的問題。早在上個世紀五六十年代，人工智能已經被人提出。時至今日，可以毫不夸張地說，它已經滲透到人類社會的很多行業。在我國，AI已經成為市場焦點。百度把核心轉到人工智能，騰訊開放AI平臺；阿里巴巴早就著手為人工智能時代的到來收集大數據；我們用360軟件掃描電腦病毒時都在用智能掃描加速技術；……人工智能時代的到來對我們建筑設計工作有什么影響？

1、人工智能代替建筑設計師完成部分設計工作

人工智能如何與建筑設計相結合？有兩種方法。第一種是模仿人類大腦，通過計算機模擬大腦中神經細胞的活動方式來達到智能的效果。我們對自身的大腦結構都不能完全解讀，又怎能制造模擬人腦的產品。所以這種方法基本已經被放棄。

另外一種就是編程技術。首先，編程者需要為功能齊全的建筑設計智能系統編程，這個系統像個剛出生的小孩兒，什么也不懂。然后智能系統能夠學習建筑設計的技能，學習所需的教材就是大量的建筑設計方案，圖紙，城市衛星地圖等建筑設計相關資料，它會學習和識別這些資料，資料越多，對于人工智能的工作越有利，就好像我們學習數學，有了基本概念，還要練習大量的數學題一樣，練習的越多，做數學題越準確。當然我們一開始都會在學習中犯錯，人工智能也一樣，但它會不斷的改正，不斷的成長，不斷的完善自身，最后能夠正確地完成建筑設計的工作。

比起設計師，機器人有驚人的“記憶力”。我們學習建筑設計規范，可能需要一個月，或者一年，幾年，而機器人只需要幾個小時，幾分鐘就能將規范一字不差的記下來，連標點符號都不會錯。高效率的“記憶”為機器人學習建筑設計提供了條件，這個驚人的優勢是人類無法與之比擬的。

目前，人工智能已經在中國的建筑設計行業取得初步進展。國內一家小庫科技公司已經發布了研發的人工智能的建筑設計助手“小庫”，小庫的設計原理：人工智能+算法+大數據=wed云端服務。小庫將建筑設計師從繁重的建筑繪圖工作中解脫出來，幫助設計師完成建筑設計的部分工作。比如輸入相關的數據，“小庫”就能幫設計師設計總圖方案，而且用時很短，不到60秒，正確率接近百分百。該公司表示，“小庫”主要應用于占建筑市場4/5的非精品設計。[2]由“小庫”可見，基于算法的人工智能產品的學習能力非常強大，效率非常高。相信在未來人工智能能夠給建筑設計帶來福音，輔助設計師完成更多復雜的工作。

2、建筑設計師不能完全被人工智能取代

毋庸置疑，未來人工智能時代，機器人可以代替人類完成部分設計工作，但是，人工智能不可能完全取代建筑設計師在建筑設計過程中的作用。從“小庫”的例子可以看出，人工智能無法取代設計師完成占建筑市場1/5的精品建筑設計。這些精品建筑包括地標性建筑、大部分公共建筑、一部分居住建筑。

建筑設計是設計師腦力勞動成果，需要不斷的打破常規，打破傳統，不斷創新，創新思維是設計師的主觀能動性的表現。但是機器人沒有自主思考能力，不會創新，它工作主要依靠慣性，依靠經驗，比如機器人遇到問題，如果它有類似經驗，它就會解決，如果沒有，它就不會解決這個問題，不僅如此，如果沒有人為的設置，機器人永遠都不知道如何解決。我們人類能夠通過自主思考，想出解決問題的辦法，這就是人類的優勢。

在建筑設計中，有很多事人工智能無法替代人類完成的工作。比如建筑的外觀造型設計，要求美觀，可是機器人不知道什么是美，沒有審美能力，對建筑造型也沒有自主判斷能力，自然也不會設計好造型的建筑。再比如建筑設計中的尺度，尺度是在建筑中，整體和局部使人產生的感覺，不是真實的尺寸。機器人沒有感覺，對尺度更是無從下手。還有設計師需要和業主溝通，機器人雖然也能和人進行溝通，但是并不是每個業主都能說一口標準的普通話，并不是每個業主要求都能用語言準確表達，有些業主的意見是只可意會不可言傳，這樣機器人就不能正確識別和理解業主的意思。再者，機器人沒有自主能動性，自然沒有辦法自主將業主要求及時的反映在設計圖紙上，還需要人為的系統設置。所以在建筑設計工作中，設計師作為主導，人工智能只能輔助設計師完成工作。

3、我們需要為人工智能時代的到來做些什么準備

大家都很擔憂，人工智能時代的到來，會帶來大量的失業。人工智能能診斷病癥，就會有很多醫生失業；人工智能可以代替人開車，司機就會失業；人工智能能設計建筑，建筑設計師就會失業。事實上，縱觀人類社會發展，每一次的技術進步都會給職業帶來很大的沖擊，造成大規模失業。技術進步使人類的生產力水平大幅度提升，人類可以從繁重低效的工作中解放出來。技術革新同時也會帶來新的機遇，新的大量的工作崗位被創造出來，使人們從事更有價值更有意義的工作。[3]

在未來的人工智能時代，人類社會的生產協作方式將會發生很大的變化，人機合作將是最佳工作模式，既能高效率的完成工作，同時還能節約人力資源。所以我們要正確的、積極的、樂觀的態度去迎接人工智能帶給我們設計師的挑戰，不能消極抵制人工智能。建筑設計行業要積極地融入到人工智能的改革浪潮中，就需要設計師了解人工智能，學習人工智能，運用人工智能，讓它更好的為建筑設計服務。同時企業應該結合人工智能，改進傳統的建筑設計工作方法。

最重要的是設計師還應該提高自我的設計素養，順應時代發展，及時更新自己的思維模式，提升創新設計能力，彌補人工智能的不足之處。人工智能一定會給人類的生產生活方式帶來很大的改變，比如在未來我們不需要有辦公室，可能在家就能辦公，那么在設計住宅時，就應當充分考慮到辦公空間。當機器人取代人類進行工作，類似廠房、辦公室的工作空間同樣應該考慮到機器人的要求。如果家庭保姆被機器人取代，更準確的說，整個住宅空間的設計，不僅滿足人的使用，同時也應該滿足機器人的使用，比如廚房設計就應當符合機器人操作流程，否則機器人無法發揮作用。建筑設計師們應及時跟上時代的步伐，更新自己思維模式。只有這樣，才能領導人工智能，設計符合時代的優秀建筑。

大數據近年來一直是人們津津樂道的話題。到目前為止，人工智能的算法已經非常成熟，但是人工智能依然沒有得到大面積的推廣和使用，最主要的原因就是缺少大量數據。機器人需要通過對現有的設計資料進行“學習”，才有能力做設計工作，但是設計方案或圖紙大部分被各個設計單位和設計師作為保密資料，那么人工智能的“學習”資料就非常有限，巧婦難為無米之炊，也沒辦法做出正確的設計，大數據對發揮人工智能的作用至關重要。所以，搜集大數據是目前的首要任務。在人工智能到來的建筑設計行業，誰掌握了大數據，誰就能在行業里占領先機。

總結：

人工智能帶來的革命已經勢不可擋，在不久的將來，人工智能會深入到社會的各行各業，人類的生活也會有翻天覆地的變化，我們的建筑也會隨著人類生活生產方式的變化而變化，建筑設計行業應該融入到技術革命的浪潮，建筑設計師們也應該積極參與其中，順應時代發展，收集大數據，運用人工智能更好的為建筑設計服務。

參考文獻：

[1]百度百科.

[2]陳詩蔚.讓AI來畫建筑圖紙的話，它會建出怎樣的房屋？[EB/OL].

[3]李開復.王詠剛 .人工智能來了，我們該怎么應對競爭？[EB/OL].

作者簡介：

齊檸（1977-），男，漢，吉林長春。教師，碩士，建筑設計及其理論，長春工程學院建筑與設計學院。

董森森（1991—），女，漢，河南安陽。碩士，建筑設計及其理論，長春工程學院研究生院。