ИИ и будущее архитектуры. Марина Добринчук
Продолжаем делиться публикациями, написанными выпускниками наших программ трендвотчинга на основе тем, с которыми я предложила им поработать.
На этот раз, перед вами статья Марины Добринчук, которая более 20 лет занимается стратегическим маркетингом и концептуальными платформами для брендов и продуктов. Работает как с технологическими стартапами, так и креативными индустриями. Фокус профессионального интереса и вызова – как наиболее точно транслировать внутреннюю суть продукта, проекта, мастера во внешний мир, как материализовать нематериальное. Кроме прочего, интересна тема связи человека и пространства, развитие территорий.
🟨
КОНТЕКСТ.
В апреле 2024 года вышла книга «Архитектурное проектирование с помощью ИИ: генеративные методы поиска форм с использованием искусственного интеллекта» («AI-Assisted Architectural Design: Generative Form-Finding Methods by Using Artificial Intelligence» Астериоса Агкатидиса (Asterios Agkathidis) из Ливерпульского университета (University of Liverpool), магистра наук в области передовой архитектуры.
Данный труд ставит своей целью обратить внимание на интеграцию технологий ИИ как генеративных инструментов в процесс архитектурного проектирования. В частности, исследовать, существует ли адекватный и осмысленный способ включения ИИ-инструментов в структуру архитектурного проектирования, подходящую для архитектурного образования и практики.
В книге рассматриваются различные аспекты, включая влияние ИИ на разработку концепции, потенциал для совместных процессов проектирования между людьми и ИИ, последствия для эстетики дизайна и интеграцию проектов, созданных ИИ, в более широкий архитектурный дискурс. В ней также исследовано, как инструменты
ИИ могут способствовать повышению креативности, инноваций и навыков критического мышления среди студентов-архитекторов, преподавателей и практиков.
В основе книги лежат практические эксперименты, которые проходили в течение трех семестров в дизайн-студии с использованием инструментов ИИ в процессе проектирования в параллели с другими дизайн-студиями, которые работали над этой же задачей, но при помощи «традиционных» дизайн-инструментов. Результаты работы студии оценивались приглашенными критиками, модераторами и внешними экзаменаторами. Кроме того, структура дизайна оценивалась студентами посредством анонимного опроса. Пример такого последовательного эксперимента проиллюстрирован ниже.
В качестве исходного изображения было выбрано скопление яиц улитки 👇
Рис. 1 The initial photograph starting point of a whelk egg cluster 👆
Рис. 2 AI image synthesis: Image+text prompts: cluster, light, translucent, modular, organic, porous 👆
Рис. 3 Three-dimensionalisation of AI generated images, spatial exploration through horizontal and vertical sections 👆
Рис. 4 Architectural translation, exploded diagram 👆
Рис. 5 3D model of the building in context 👆
Рис. 6 Schematic section 👆
Рис. 7 Interior image of the hamam space 👆
Рис. 8 Entrance space, exterior view 👆
Выводы, которые делает автор:
Предложенная структура проектирования доказывает, что это обоснованный подход к включению ИИ-инструментов синтеза изображений в процесс архитектурного проектирования. Использование абстрактных подсказок, фокусирующихся на пространственных качествах и принципах порядка, способны обеспечить множество прототипов, которые могут выступать в качестве генераторов дизайна, а не движущих сил вдохновения, обусловленных стилем. Применение методов смешивания изображений, управляемых ИИ, на более позднем этапе процесса проектирования предлагает полезный источник итеративного тестирования дизайна на различных уровнях, например, фасад, массирование, материальность и цвет. Предложенный рабочий процесс, по-видимому, успешен также согласно результатам оценки, поскольку студенты, работавшие с помощью ИИ, получили более высокий средний балл по сравнению со студентами, следовавшими традиционным подходам. Кроме того, рабочий процесс с использованием ИИ получил высокую оценку внешних экспертов, приглашенных критиков и модераторов. В заключение автор резюмирует плюсы и минусы интеграции генеративных инструментов ИИ в процесс проектирования:
Плюсы:
• Генерация идей и вдохновение: инструменты ИИ позволяют генерировать сложные концептуальные прототипы и «идеи», которые могут служить источником вдохновения, побуждая к творческому мышлению и расширяя границы традиционного дизайна.
• Исследование вариантов дизайна: генеративный ИИ позволяет быстро генерировать и тестировать варианты дизайна и исследовать различные материалы, цвета, фасадные композиции и массивы
• Ускорение процесса проектирования: генеративный ИИ может помочь архитекторам и дизайнерам быстрее принимать решения, тем самым сокращая весь процесс проектирования.
• Помощь в пространственной визуализации: инструменты генеративного ИИ оказались мощными машинами визуализации, позволяющими создавать сверхреалистичные изображения, которые могут помочь архитекторам в презентациях и общении с клиентами.
Минусы:
• Потеря контроля над дизайном: инструменты генеративного ИИ потенциально могут привести дизайн к рандомизированному принятию решений, в результате чего архитектор будет полностью управляться алгоритмом.
• Потеря индивидуальности и тактильных качеств в дизайне: подавляющая скорость производства «высококачественных» изображений может затмить личный почерк, стиль и формальный язык дизайнера.
• Разрыв между формой и функцией. Поскольку инструменты генеративного ИИ создают изображения, которые не соответствуют планам и сечениям, проектные предложения могут потерять связь с функциональностью и конструктивностью.
• Потеря аутентичности в дизайне. Поскольку инструменты генеративного ИИ используют базы данных существующих изображений, можно утверждать, что каждое изображение, сгенерированное ИИ, в принципе является плагиатом, что приводит к банальной, общепринятой/корпоративной эстетике и решениям.
ОБСУЖДЕНИЕ.
В данной статье хотелось бы порассуждать о более широком круге вопросов и проблематике, связанной с будущим архитектуры и ИИ.
Изучив разные работы и источники по этой теме, я бы разделила проблематику на следующие группы:
а) вопросы «технического» и «прикладного» характера
б) вопросы о природе творчества, интуиции и авторстве
в) позиция «другого взгляда»
Вопросам первой группы посвящено достаточно много работ и исследований, изучающих разные виды и особенности применения тех или иных машинных систем. Во многом и публикация, о которой сказано выше, работает в этом же поле, и автор делится своими выводами. В данной публикации я хочу остановиться чуть подробнее на двух следующих пунктах.
📍 Природа творчества, интуиция и авторство.
На тему природы творчества и о том, заменит ли ИИ архитектора и дизайнера тоже идет активная дискуссия, так же, как и в других креативных отраслях, куда пришел ИИ (музыка, тексты и т.д.). Поделюсь разными точками зрения.
👉 В работе 2021 года «Брифинг ИИ: от текстов архитектурного дизайн-брифа до эскизов» (Basarir, L., & Erol, K. Briefing AI: From Architectural Design Brief Texts to Architectural Design Sketches) рассматривается начальная часть процесса архитектурного проектирования, называемая «брифинг». Авторы ищут интуицию, существующую в процессе проектирования, и то, как ее можно изучить с помощью искусственного интеллекта.
«На предварительной фазе архитектурного проектирования определяется пространственная потребность. Определенная пространственная потребность — это проблема, которую, как ожидается, должен решить архитектор. Однако, процессы проектирования не могут быть объяснены исключительно явной процедурой, которой можно научить. Истман называет остальную процедуру процесса проектирования интуитивным дизайном и определяет ее как антитезу методологии проектирования. (Истман, 1970) Интуиция, лежащая в основе процесса проектирования, затрудняет «обучение или наставление» в рамках методологии, однако авторы ищут, как это помогло бы инвертировать процесс и спрашивают, как его можно «изучить» посредством взаимодействия мастера и ученика, где ИИ является учеником, а данные — мастером».
👉 В работе Is Midjourney-AI a new anti-hero of architectural imagery and creativity? An atypical era of AI-based representation & its effect on creativity in the architectural design process исследование было направлено на выявление и проверку того, блокируют ли ИИ инструменты творчество, связанные с архитектурными образами.
Выводы авторов следующие: технология по своей природе имеет ограничения. Искусственный интеллект был подробно изучен и было определено, что он может быть полезным инструментом для художественного творчества, а не для создания архитектурных образов. Однако искусственный интеллект — это гораздо больше, чем простое техническое средство художественного творчества. Это скорее реформирование искусства, которое влияет на человеческое познание. …Текущие результаты исследований показывают, что педагогика безопасного использования искусственного интеллекта в архитектуре играет решающую роль в сохранении будущего архитектурного творчества. … Сложная связь между искусственным интеллектом и творческим разумом человека все еще неясна. Также отмечается, что творчество будет или не может быть автоматизировано, по крайней мере, пока. Поэтому, также важно учитывать проблемы новых технологий и гарантировать, что творчество защищено.
Авторы также приводят интересную таблицу с результатами сравнительного эксперимента между MidJourney и архитекторами. Из результатов видно, что именно в прикладной архитектурной плоскости результаты работы человеческого разума указывают на высокий уровень уместности и релевантности изображений применительно к задаче. Однако результаты работы ИИ представляют собой образные (Highly Utopic) изображения с малой отсылкой к реальности:
Таб. 1 : Distinguishing Table indicating outputs of the research experiment 👆
👉 В беседе «Случайные мысли об архитектуре и искусственном интеллекте» (Random Thoughts on Architecture and Artificial Intelligence) собеседники - архитекторы и преподаватели в области архитектуры обсуждают в том числе вопрос, насколько машина может имитировать чувствительность (sensibility) и стиль архитектора. На что один из участников отвечает, что «нейронная сеть смогла воспроизвести чувствительность моего дизайна после насыщения датабанка 1500 изображениями («Neural Network was able to replicate the sensibility of my design after 1500 images in the database»).
В этой же беседе поднимают вопрос авторства: а кого считать автором генеративного дизайна? Архитектора, создающего бриф или программу, а может быть, в том числе и программиста, создавшего код?
👉 Интересный взгляд на природу творчества и наши возможные заблуждения по этому поводу приведен в статье «ИИ-эстетика и антропоцентричный миф о творчестве» (AI-aesthetics and the Anthropocentric Myth of Creativity), авторы Emanuele Arielli, Lev Manovich.
ИИ представлен авторами как критическое зеркало человеческих способностей.
«Философ Людвиг Витгенштейн, который обсуждал с Аланом Тьюрингом возможность механизации вычислений и мышления, предложил другую интерпретацию знаменитого теста. По словам Витгенштейна, это не метод, чтобы увидеть, может ли машина обмануть наблюдателя и сойти за человека. Вместо этого тест покажет, в какой степени люди могут быть механичными в своих процессах и поведении. Если мы посмотрим на вещи с этой точки зрения, разработка приложений, имитирующих человеческое творчество, окажет отрезвляющий эффект.
Например, программа, которая может генерировать запоминающиеся мелодии или увлекательные сценарии, покажет, насколько «механика» является ядром тех процессов, которые мы в противном случае считаем интуитивными и свободными. Следствием этого будет то, что, независимо от того, как мы определяем цель теста Тьюринга, машины, прошедшие тест, покажут, что люди гораздо более механичны, чем мы думаем. В результате креативность может быть переоценена как человеческая способность просто потому, что мы не понимаем, как она работает. Тот факт, что конкретные человеческие процессы кажутся более механическими и процедурными, чем мы предполагаем, бросает вызов типично романтической концепции творческой интуиции. Следует помнить, как идея чистого творчества берет начало в превознесении индивидуальной автономии, которая утвердилась только в современности. Это было немыслимо в древности, где господствующее мнение считало, что люди способны только вспоминать (в смысле платоновского анамнеза), реконструировать и воспроизводить вещи, которые уже существовали. Художник, в этом смысле, был первооткрывателем, а не творцом; искусство было не областью чистого изобретения, а ремесла и искусной имитации реальности. Истинное творчество, в древнем и средневековом смысле creatio (ex-nihilo), было прерогативой только божественного.
Возможно, «творчество» — это ярлык, который наблюдатель приписывает явлениям, глубинные процессы которых он не осознает. Например, когда чемпион мира по го Ли Седоль был побежден программой AlphaGo в 2016 году, он утверждал, что программа может делать невероятно креативные ходы. Во время второй игры поединка AlphaGo сделала ход (№ 37), который многие комментаторы описали как необычайно креативный и который застал игрока врасплох, позволив компьютеру выиграть. Тот факт, что этот конкретный ход был рассмотрен наблюдателями как креативный, заключается в том, что игроки и эксперты не понимали, в чем заключалась базовая стратегия AlphaGo. С точки зрения машины, на самом деле, этот ход был результатом оценки, которая следовала тем же процессам оптимизации, с помощью которых система выбирала все остальные ходы.
Другими словами, если мы думаем, что люди креативны, а ИИ нет, то это потому, что мы лучше понимаем, как работает ИИ, в то время как мы все еще недостаточно понимаем, как работают люди».
Рис. 9 Images generated by the MidJourney script on the basis of key words: house and a name of an architect: Antoni Gaudi, Frank Gehry, Terunobu Fujimori, Ricardo Bofill, Buckminster Fuller and Tadao Ando 👆
Для большего понимания природы воображения, а также водораздела между человеческим и искусственным интеллектом предлагаю обратиться к статье Екатерины Храмковой о неявном знании «Нейрофизиология воображения, «неявное знание» и альтернативный искусственный интеллект» (Нейрофизиология воображения, «неявное знание» и альтернативный искусственный интеллект).
📍 Другой (non-human) взгляд.
Эта группа вопросов тесно связана с предыдущей, но я ее все же выделяю в отдельную категорию для того, чтобы показать, как процессы ИИ (нечеловеческой природы) могут подсветить что-то в природе человеческой и в творческих продуктах, создаваемых человеком. Отчасти об этом же был и пример выше, как ИИ позволил «вскрыть» механистичность и конвейерность многих процессов, которые считаются «творческими». Здесь пойдет речь также о том, как ИИ может помочь обогатить рабочие процессы архитекторов и дизайнеров, усилить их в творческом поиске.
👉 Начнем с более прикладного аспекта. Здесь можно говорить о том, что ИИ дает архитекторам и дизайнерам невиданную ранее возможность и легкость эксперимента. Например, с помощью ИИ можно сгенерировать изображения и модели из самых разных материалов – таких, которые ранее не использовались для того или иного вида конструкций.
«Генеративные состязательные сети позволяют объекту выглядеть так, будто он изготовлен из другого материала, чем на самом деле. Преимущества при проектировании двояки. С одной стороны, соответствие формы и материала подлежит проверке в режиме реального времени. С другой стороны, дизайнер освобождается от обычных ограничений и предубеждений относительно формы, которые неизбежны из-за механических свойств макета». Halici, S. M., & Gül, L. F. (2022). Utilizing Generative Adversarial Networks for Augmenting Architectural Massing Studies: AI-assisted Mixed Reality.
👉 Если говорить не о частных решениях и инструментах ИИ в области архитектуры и дизайна, а о новом художественном языке, то у исследователей нет единого мнения по этому вопросу.
«В свете поразительного сходства между оптимизированными по производительности искусственными нейронными сетями и биологическим зрением наша работа открывает путь к алгоритмическому пониманию того, как люди создают и воспринимают художественные образы. Все это ставит вопрос, в чем разница между человеческим и постчеловеческим подходом к архитектуре? Аналитический инструмент, использованный в студийном проекте, успешно смог смешать архитектурные стили друг с другом, но всеобъемлющий, более масштабный вопрос о том, способны ли алгоритмы глубокого обучения генерировать новые архитектурные решения, не был решен. В духе создания новых идей проект, однако, был весьма успешен в предложении идеи взаимодействия человека и ИИ в творческих процессах. Вопрос о новом языке остается» Del Campo, M., & Leach, N. (Eds.). (2022). Machine Hallucinations: Architecture and Artificial Intelligence.
Рис. 10 Neural Render Process to combine a polymesh model with 2-dimensional information to generate a 3D object (image: Hiroharo Katu, Yoshitaka Ushiku, Tatsuya Harada, University of Tokyo 2017) 👆
В упомянутой выше беседе Random Thoughts on Architecture and Artificial Intelligence архитекторы (среди которых тот же Матиас Дель Кампо, что и среди авторов публикации Machine Hallucinations) задают вопрос, «чему ИИ может научить меня как архитектора». И приходят к выводу, что машинный генеративный дизайн может предложить совершенно новый эстетический язык (выделено Е.Х.) В то время как «человеческая» архитектура эстетически себя уже исчерпала – все было изобретено уже в XX веке, сейчас за счет ИИ возникает новый стиль ХХI века, так как “эстетические возможности поистине фантастические и бесконечные”. Они понимают ИИ и его эстетический язык в той же плоскости, как the media is the message.
Развивая дальше мысль о взаимодействии ИИ и человека, участники беседы рассуждают об онтологическом аспекте такого взаимодействия и тот факт, что there is a possibility of something that you don’t expect, факт неожиданной обратной связи от машинного интеллекта меняет и самого человека. Они сравнивают это с тем, как хороший профессор влияет на своих учеников (a good professor changes your brain and often it is uncomfortable) и после выпуска они становятся другими. Так и во взаимодействии с ИИ «you set the process that will change you as a designer. You are designing a human. You design the architect via feedback with the machine».
Это очень созвучно тому, что писала Екатерина Храмкова в своей статье (Гносеологические вопросы ИИ-революции. Трансформационный потенциал метазнания), как мы расширяем представление о человеческом мышлении и о нас, в целом, как о людях, во взаимодействии с ИИ.
Итак, даже если у самого ИИ нет интуиции и воображения, тот факт, что результат его деятельности пока во многом остается «черным ящиком», сама обратная связь от ИИ может быть мощным фактором серендипности для человека и расширить его диапазон воображаемого.
👉 В статье AI-Driven Creativity in Early Design Education. Kavakoglu, A.A., Almaç, B., Eser, B., & Alaçam, S. (2022) рассматривается потенциальная интеграция ИИ в раннее дизайн-образование в качестве движущей силы креативности.
«Вместо того, чтобы предлагать модель или структуру, это исследование изучает процесс творческого проектирования, в котором ИИ и студенты сотрудничают и подпитывают друг друга. Машинный дизайн и мышление открывают ворота к созданию этих неожиданных результатов и неожиданностей, называемых творческими сдвигами, одновременно освобождая воображение дизайнеров (Terzidis, 2003). Непредсказуемые результаты процесса расширяют новые способы исследования, подпитываемые интуицией…Термин удивление также выходит на передний план в этом отношении. ИИ может работать как соавтор или муза для интуитивного процесса проектирования. ИИ может информировать студентов о процессе проектирования и может инициировать путь к новизне. Другими словами, ИИ и студенты могут стать партнерами по обучению посредством взаимодействия, информируя друг друга».
Рис. 11 Стадии эксперимента 👆
📍 Будущее архитектуры и ИИ.
И в качестве заключения попробую предложить свой взгляд на будущее архитектуры и ИИ. Полагаю, что инструменты и взаимодействие ИИ и архитекторов будет каким-то образом развиваться и интегрироваться в практику, как это было в свое время с компьютерами и компьютерными программами, которые стали «вторгаться» в привычную работу архитекторов и дизайнеров в конце 90-х гг.
Однако мне кажется, что важно посмотреть на эту проблему еще шире, чем рассмотрено выше - еще шире, чем вопросы творчества, интуиции, нового художественного языка, эстетики, источника вдохновения, расширения взгляда на воображаемое и т.д. Мне кажется, что стоит задать такой вопрос: а чем, в принципе, должен заниматься архитектор и архитектура, - какова их роль сейчас и какова их возможная роль в будущем?
Когда-то давно я была на прекрасной семиотической лекции-прогулке одного итальянского архитектора в Милане, где он учил нас «читать город». И он начал нашу встречу с таких слов: «По сути, любая архитектура и любое творение архитектора – это попытка в том или ином виде вернуть утраченный человечеством Эдем». И, развивая эту мысль далее, предположу, что архитектура – это попытка создания такого пространства, такого мироустройства, которое наиболее полно приближает человека к его сути, к его гармонии с миром, к божественному. Недаром этимология слова архитектура содержит в себе корень «архи», в переводе с греческого «начало». Архитектура – про возвращение к началу, к поиску источника.
Следовательно, это не только про строительство и не только про форму, о которой идет большинство дискуссий в свете участия ИИ. Архитектура тесно переплетена с такими дисциплинами как философия, антропология, социология, медицина, психология и многими другими.
По мнению Сергея Переслегина, архитектура – это превращенная форма антропологии, маркер антропологической эволюции. И в этой связи важно понимать и основные тренды: будущее систем расселения, освоение каких фронтиров предстоит человечеству – космоса, крайнего севера, океана. Екатерина много писала на эти темы в этом канале. Важно понимать, как трансформируется среда обитания, какие к ней предъявляются требования, как она начинает влиять на человека и его самочувствие и т.д.
Поэтому будущее архитектуры неразрывно связано со всеми этими трендами, а не только с появлением ИИ в практике проектирования. Как мне кажется, трансформируется понятие профессии архитектор: от проектирования здания или жилой среды оно больше перейдет к проектированию способа жизни в том или ином пространстве. Могу предположить, что помимо «фронтирного архитектора» появятся и другие узкие специальности, например, архитектор-исследователь, архитектор-антрополог, архитектор-демограф, архитектор-терапевт и т.д.
Но в целом, помимо таких специализаций, мне кажется, что в архитектуру должна вернуться философия и более онтологическая и мировоззренческая роль. Роль – пионера и визионера в новых средах, в поиске и создании гармоничного способа жизни человека, возможно, не только среди людей в далеком будущем.
🟨
Такова статья Марины.
На мой взгляд, проделана очень серьезная, глубокая, качественная работа по анализу предложенной темы: "Будущее Архитектуры и Искусственный Интеллект". Поднято множество интересных вопросов, мы узнали об очень разных направлениях поиска, ключевым из которых является Будущее Творчества. Точки приложения могут быть самыми разными - от проектирования среды до редизайна способов жизни, образов будущего и даже инжиниринга человеческих душ...
Но всем ли позволительно творить? Сегодня, когда с приходом ИИ арсенал творческих приемов расширяется до бесконечности и "цена вопроса", во многом, становится минимальной, этот вопрос, на мой взгляд, становится критически важным. Где та грань, которую нельзя переходить в вопросах создания нового? В наши дни она потеряна, - если у вас есть доступ к любым генеративным инструментом, по умолчанию, вы становитесь проводником нового.
И, говоря об ИИ, прежде всего, речь идет о новой эстетике, - вот что является, на мой взгляд, ключевым вопросом будущего творчества и ИИ: "...машинный генеративный дизайн может предложить совершенно новый эстетический язык. В то время как «человеческая» архитектура эстетически себя уже исчерпала – все было изобретено уже в XX веке, сейчас за счет ИИ возникает новый стиль ХХI века...”.
Нам трудно согласиться с утверждением, что "человеческая эстетика" себя исчерпала. Скорее, проблема в том, что она в глубочайшем кризисе. А дело в том, что Эстетика - это лишь одна сторона "медали": другой является Этика. Этическая проблема создания нового, изобретательства, творчества, казалось бы, совершенно потеряла свою актуальность. Однако подобно тому, как культура Древней Греции, а затем раннего христианства дали миру новые Этику и Эстетику - и лишь благодаря этому сформировались величайшие культуры Запада, плодами которыми мы все еще пользуемся спустя тысячелетия, - человечество ожидает возрождение этико-эстетической проблематики. Правда, сначала нам придется достичь дна: думаю, искусственный интеллект поможет нам пройти этот путь - как вниз, так и вверх - более эффективно.
"Этика (греч. ἠθική, от др.-греч. ἦθος — нрав, обычай) — это философская наука, объектом изучения которой является мораль, нравственность как форма общественного сознания".
"Эсте́тика (нем. Ästhetik, от др. -греч. αἴσθησις — «чувство, чувственное восприятие») — философское учение о сущности и формах прекрасного в художественном творчестве, в природе и в жизни".
"Эсте́тика (нем. Ästhetik, от др. -греч. αἴσθησις — «чувство, чувственное восприятие») — философское учение о сущности и формах прекрасного в художественном творчестве, в природе и в жизни".