هوش مصنوعی (AI) که زمانی تنها محدود به قلمرو علمی-تخیلی می‌شد، اکنون ابزاری قدرتمند است که کسب و کارها، مشاغل گوناگون و انواع صنایع را در سراسر جهان تغییر می‌دهد. از آموزش و پژوهش، پزشکی، ارتباطات و… گرفته تا مهندسی ابزارهای هوش مصنوعی جدید در حال تغییر نحوه تعامل، تولیدات و کارهای اجرایی مهندسین فنی هستند.
هوش مصنوعی در معماری، فرآیندهای طراحی، بهینه‌سازی طرح‌ها و افزایش عملکرد و در نتیجه مدت تحویل و بهره برداری از پروژه‌های ساختمانی را متحول می‌کند. در این مقاله از سایت هوش مصنوعی فیبوناچی به طور جامع به مزایا و مهم‌ترین کاربردهای هوش مصنوعی در معماری میپردازیم. تا انتها با ما همراه باشید.
چگونه از هوش مصنوعی در معماری استفاده می‌شود؟
هوش مصنوعی فناوری‌های معماری مانند BIM، دوقلوهای دیجیتال، واقعیت توسعه‌یافته (XR) و اینترنت اشیاء (IoT) را تقویت می‌کند. در BIM، هوش مصنوعی به‌روزرسانی‌های فوری، تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده و تشخیص خودکار برخورد را تسهیل می‌کند، فرآیند ساخت و ساز را ساده کرده و مدل‌های دقیق و به‌روز را تضمین می‌کند. برخی از کاربردی ترین ابزارهای هوش مصنوعی معماری شامل:
- هوش مصنوعی طراحی پلان
- تبدیل پلان به سه بعدی
- تبدیل عکس به رند
- تبدیل اسکچ به رندر
- تبدیل نقشه ساختمان به سه بعدی
- و…
4 کاربرد مهم هوش مصنوعی در معماری
1) طراحی معماری
الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند بسیاری از راه‌حل‌های طراحی معماری را در طول فرآیند طراحی بر اساس پارامترهای خاص ایجاد کنند، مرزهای خلاقیت را پشت سر بگذارند و ایده‌های الهام‌بخش طراحی را ارائه دهند. در مراحل اولیه، هوش مصنوعی می‌تواند داده‌های سایت ساختمان، عوامل محیطی، مقررات برنامه‌ریزی محلی و ترجیحات مشتری را برای اطلاع از مفاهیم اولیه طراحی تجزیه و تحلیل کند. نرم‌افزار مجهز به هوش مصنوعی همچنین به تجسم و رندر معماری کمک می‌کند و مفاهیم طراحی را با رندر زمان واقعی و ارائه‌های همه‌جانبه مشتری، زنده می‌کند.
2) ساخت و ساز ساختمان
هوش مصنوعی فرآیندهای ساختمان را با تجزیه و تحلیل داده‌های طراحی بهینه می‌کند تا مسائل بالقوه را شناسایی کند و بهبودهایی را در طراحی معماری پیشنهاد کند و از یکپارچگی سازه اطمینان حاصل کند.
3) توسعه شهری
هوش مصنوعی با تجزیه و تحلیل داده‌های آنی، در مورد الگوهای ترافیک، تراکم جمعیت و عوامل محیطی به برنامه‌ریزی شهری کمک می‌کند تا شهرهای کارآمدتر و قابل سکونت‌تری طراحی گردد. مدل‌های مبتنی بر هوش مصنوعی می‌توانند تأثیر انتخاب‌های طراحی شهری را بر پایداری و بهره‌وری انرژی شبیه‌سازی کنند و به توسعه‌دهندگان املاک و مستغلات و برنامه‌ریزان شهری کمک کنند تا تصمیم‌گیری آگاهانه داشته باشند.
4) پایداری
هوش مصنوعی با تجزیه و تحلیل داده‌های عملکرد ساختمان و شبیه‌سازی سناریوهای مختلف برای بهینه‌سازی طرح‌ها برای مصرف انرژی و مصرف انرژی، نقش مهمی در معماری پایدار ایفا می‌کند. سیستم‌های مجهز به هوش مصنوعی می‌توانند روشنایی، گرمایش و تهویه را در ساختمان‌های هوشمند کنترل کنند و اثرات زیست‌محیطی را بیشتر کاهش دهند و معماری سبز را به عنوان یک راه‌حل رایج برای فضاهای عمومی ترویج کنند.
کدام معماران بزرگ از هوش مصنوعی استفاده می‌کنند؟
معماران بزرگی همچون زاها حدید (ZHA)، به رهبری مرحوم زاها حدید و تیمش، در استفاده از تکنیک‌های طراحی محاسباتی پیشگام بوده‌اند. استفاده آنها از هوش مصنوعی و ابزارهای مبتنی بر الگوریتم باعث ایجاد ساختارهای سیال و پویا شده است که تصور آنها با استفاده از روش‌های طراحی سنتی به تنهایی تقریباً غیرممکن بود.
حدود 41٪ از معماران جهان از هوش مصنوعی در برخی از پروژه‌های خود استفاده کرده‌اند و 43٪ از آنها دریافته اند که این فناوری فرآیند طراحی را کارآمدتر می‌سازد. بیش از نیمی (54٪) از معماران انتظار دارند که حداکثر تا دو سال آینده از هوش مصنوعی استفاده کنند و 57٪ انتظار دارند که هوش مصنوعی کارایی معماران را در فرآیند طراحی بهبود می‌بخشد.
4 مثال استفاده از هوش مصنوعی در معماری جهان
1- برج شانگهای
برج شانگهای به عنوان مثالی فاخر از معماری مبتنی بر هوش مصنوعی شناخته می‌شود. این برج با استفاده از هوش مصنوعی برای بهره‌وری انرژی، مقاومت در برابر باد، انتخاب مواد و مدیریت ساخت و ساز، نشان می‌دهد که چگونه هوش مصنوعی می‌تواند پایداری و یکپارچگی ساختاری را ارتقا دهد.
سیستم‌های هوش مصنوعی آیرودینامیک، ساختمان را برای به حداقل رساندن بارهای باد و طوفان و کاهش نوسان، بهینه‌سازی و ثبات و راحتی را برای ساکنین برج تضمین کرده‌اند. علاوه بر این، هوش مصنوعی مدیریت کارآمد منابع و پروتکل‌های ایمنی را در سراسر ساخت و ساز تسهیل کرده است.
2- ساختمان لبه-The Edge آمستردام
Edge در آمستردام هلند که پایدارترین، هوشمند ترین و سبزترین ساختمان دنیاست، توانایی هوش مصنوعی در مدیریت هوشمند ساختمان را به نمایش می‌گذارد. سیستم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی مصرف انرژی را بهینه می‌کنند، کنترل آب و هوا را تنظیم کرده و استفاده از فضا را مدیریت می‌کنند و محیطی با انرژی کارآمد و سازگار ایجاد می‌کنند.
زیرساخت هوش مصنوعی ساختمان به طور مداوم رفتارهای کاربر را یاد می‌گیرد و با آن سازگار می‌شود و راحتی و بهره‌وری را افزایش می‌دهد. این رویکرد هوشمند برای مدیریت ساختمان نشان می‌دهد که چگونه هوش مصنوعی می‌تواند به راه‌حل‌های معماری پایدار و پاسخگوتر منجر شود.
3- پروژه HALO توسط Skanska
پروژه اتوماسیون سازه‌های صنعتی HALO Skanska، صرفه جویی در کار و بهینه سازی رباتیک مبتنی بر هوش مصنوعی را در جریان کار ساخت و ساز ادغام کرده و کارایی و ایمنی را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. این ربات‌های پیشرفته کارهایی مانند آجرکاری و ریختن بتن را با دقت و سرعت انجام می‌دهند و احتمال خطای انسانی را کاهش می‌دهند.
هوش مصنوعی شرایط سایت را در زمان واقعی نظارت می‌کند، خطرات احتمالی را پیش‌بینی و از آن جلوگیری و از کارگران محافظت می‌کند. این پروژه نقش هوش مصنوعی را در متحول کردن شیوه‌های ساخت و ساز، که منجر به تکمیل سریع‌تر پروژه و کاهش هزینه‌ها می‌شود، برجسته می‌سازد.
4- XtreeE خانه 3بعدی چاپ شده با هوش مصنوعی فرانسه
XtreeE از هوش مصنوعی برای ایجاد خانه ای با چاپ سه بعدی استفاده کرد که نوآوری زیبایی شناختی را با استحکام ساختاری تطبیق می‌دهد. الگوریتم های هوش مصنوعی طراحی را برای بهره وری و استحکام مواد بهینه کردند و از پایداری و دوام خانه اطمینان حاصل کردند.
این رویکرد ضایعات ساختمانی را کاهش می‌دهد و اشکال معماری منحصر به فردی را می‌دهد که دستیابی به آنها با روش های سنتی دشوار است. این پروژه بر پتانسیل هوش مصنوعی در پیشبرد فناوری های ساختمانی پایدار تاکید می‌کند.
مزایای استفاده از هوش مصنوعی در معماری
ابزارهای مدیریت پروژه معماری مبتنی بر هوش مصنوعی، گردش کار ساخت و ساز را ساده می‌کند، تاخیرها و هزینه‌های اجرایی را برای مدیران پروژه کاهش و سرعت اجرا و بهره‌وری معماران را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، هوش مصنوعی کارهای وقت‌گیر مانند برنامه‌ریزی کف و هماهنگی ساخت و ساز MEP را خودکار می‌کند و به معماران و نیروهای انسانی اجازه می‌دهد تا بر تصمیم گیری‌های پیچیده تر و کارهای خلاقانه تمرکز کنند.
7 مزیت اصلی استفاده از هوش مصنوعی در معماری
ادغام هوش مصنوعی در معماری (هوش مصنوعی معماری) مزایای متعددی را به همراه دارد:
1) افزایش خلاقیت
الگوریتم‌های هوش مصنوعی مانند شبکه‌های متخاصم (GAN) و سایر فناوری‌های هوش مصنوعی مولد، مرزهای طراحی معماری کلاسیک و روش‌های سنتی را جابجا می‌کنند. این سیستم ها می‌توانند مجموعه داده‌های گسترده ای از طرح‌های موجود، مصنوعات فرهنگی و اشکال طبیعی را برای ایجاد مفاهیم طراحی جدید و غیرمنتظره تجزیه و تحلیل کنند.
ابزارهای هوش مصنوعی مانند برنامه DALL-E نشان می‌دهند که چگونه هوش مصنوعی می‌تواند فرم‌ها و زیبایی‌شناسی کاملاً جدیدی ایجاد کرده و ایده‌های نوآورانه‌ای را در اختیار معماران قرار می‌دهد که ممکن است به طور مستقل تصور نکرده باشند.
این هم‌زیستی بین خلاقیت انسان و هوش ماشینی مرزهای جدیدی را در زیبایی‌شناسی معماری باز می‌کند و امکان ایجاد ساختارهایی را می‌دهد که هم منحصر به فرد و هم کاربردی هستند. برای مثال، هوش مصنوعی می‌تواند فرم‌های ارگانیک الهام گرفته از طبیعت را پیشنهاد کند، که منجر به طرح‌های بیومیمتیک می‌شود که هم پایدار و هم از نظر بصری خیره‌کننده هستند.
2) افزایش کارایی
هوش مصنوعی به طور چشم‌گیری کارایی در جریان کار معماری را با خودکار کردن کارهای وقت گیر افزایش می‌دهد. کارهایی مانند پیش نویس نقشه های اولیه طبقه، تجزیه و تحلیل یکپارچگی سازه و بهینه سازی چیدمان های فضایی را می توان به سرعت توسط هوش مصنوعی انجام داد و معماران را آزاد کرد تا بر چالش های طراحی پیچیده تر تمرکز کنند.
نرم افزار هوش مصنوعی معماری می تواند داده های محیطی یک سایت را برای بهینه سازی قرارگیری پنجره ها برای نور طبیعی یا جهت گیری ساختمان برای به حداکثر رساندن بهره وری انرژی تجزیه و تحلیل کند.
این نه تنها فرآیند طراحی را تسریع می‌کند، بلکه راه‌حل‌های دقیق‌تر، عملی‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر را به دنبال دارد. علاوه بر این، هوش مصنوعی می‌تواند برنامه‌ها و منابع پروژه را مدیریت کند، تأخیرهای احتمالی را پیش‌بینی کند، و تنظیمات را پیشنهاد کند، و اطمینان حاصل کند که پروژه‌ها در مسیر و در حد بودجه باقی می‌مانند.
3) بهبود دقت
ابزارهای هوش مصنوعی معماری دقت نقشه‌های معماری و اسناد ساخت و ساز را افزایش می‌دهند. با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین، این ابزارها می‌توانند خطاهایی را که ممکن است توسط چشم انسان نادیده گرفته شده را شناسایی و تصحیح کنند و از ایمنی بالاتر و استانداردهای انطباق اطمینان حاصل کنند. به عنوان مثال، هوش مصنوعی می‌تواند کدها و مقررات ساختمان را با طرح‌های طراحی ارجاع دهد، و تخلفات احتمالی را قبل از تبدیل شدن به موضوع، علامت‌گذاری کند.
این توجه دقیق به جزئیات، دوباره کاری پر هزینه و تاخیر در ساخت و ساز را به حداقل می‌رساند. علاوه بر این، هوش مصنوعی می‌تواند عملکرد سازه را تحت شرایط مختلف شبیه‌سازی و تجزیه و تحلیل کند و به معماران بینش مهمی در مورد دوام و ایمنی طرح‌هایشان ارائه دهد.
4) صرفه جویی در هزینه
هوش مصنوعی به صرفه جویی قابل توجهی در هزینه در طول چرخه عمر پروژه کمک می‌کند. فرآیندهای طراحی و ساخت و ساز را بهینه می کند و ضایعات مواد، هزینه‌های نیروی کار و مصرف انرژی را کاهش می‌دهد. تجزیه و تحلیل پیش‌بینی‌کننده می‌تواند نیازهای تعمیر و نگهداری را پیش‌بینی کند و امکان مداخلات به موقع را فراهم کند که از تعمیرات گران قیمت جلوگیری می‌کند. به عنوان مثال، هوش مصنوعی می‌تواند سلامت سیستم‌های ساختمان را کنترل کند، پیش‌بینی کند که چه زمانی تجهیزات احتمالاً خراب می‌شوند و زمان‌بندی تعمیر و نگهداری را قبل از تشدید مسائل انجام می‌دهند.
علاوه بر این، هوش مصنوعی می‌تواند لجستیک زنجیره تامین را بهینه کند، اطمینان حاصل کند که مواد درست به موقع و در مقادیر مناسب تحویل داده می‌شوند و هزینه‌های مرتبط با ذخیره‌سازی و هدر رفتن را کاهش می‌دهد.
5) مدیریت پروژه بهتر
هوش مصنوعی با ارائه ابزارهایی که زمان‌بندی، تخصیص منابع و ارتباطات ذینفعان را بهبود می‌بخشد، مدیریت پروژه را بهبود می‌بخشد. سیستم های مدیریت پروژه مبتنی بر هوش مصنوعی می توانند پیشرفت را در زمان واقعی ردیابی کنند، گلوگاه ها را شناسایی کنند و اقدامات اصلاحی را پیشنهاد کنند.
این سیستم ها ارتباط یکپارچه بین معماران، پیمانکاران و مشتریان را تسهیل می‌کنند. به عنوان مثال، هوش مصنوعی می‌تواند توزیع به‌روزرسانی‌ها و یادآوری‌ها را خودکار کند و احتمال ارتباطات نادرست و تأخیر را کاهش دهد. علاوه بر این، هوش مصنوعی می‌تواند داده‌های پروژه را برای پیش‌بینی روندها و نتایج آینده تجزیه و تحلیل کند و به مدیران کمک کند تا تصمیمات آگاهانه بگیرند و خطرات را به طور مؤثر کاهش دهند.
6) راه حل های طراحی پایدار
هوش مصنوعی نقش مهمی در ترویج معماری پایدار دارد. این به معماران کمک می‌کند تا ساختمان هایی را طراحی کنند که مصرف انرژی را بهینه کنند، ردپای کربن را کاهش دهند و از مواد پایدار استفاده کنند. بهره مندی از فناوری هوش مصنوعی در معماری می‌تواند داده‌های اقلیمی را تجزیه و تحلیل کند تا سیستم‌های HVAC با انرژی کارآمد، استراتژی‌های تهویه طبیعی و راه‌حل‌های انرژی تجدیدپذیر مانند پانل‌های خورشیدی را پیشنهاد کند. همچنین می‌تواند استفاده از مواد بازیافتی یا کم‌ضریب را توصیه کند که به شیوه‌های ساختمان‌سازی سبزتر کمک می‌کند.
با شبیه‌سازی سناریوهای مختلف محیطی، هوش مصنوعی معماران را قادر می‌سازد تا ساختمان‌هایی ایجاد کنند که سازگار با محیط‌زیست و در برابر تغییرات آب و هوایی مقاوم باشند و پایداری طولانی‌مدت را تضمین کنند.
7) بهبود ارتباط با مشتری
ابزارهای تجسم مبتنی بر هوش مصنوعی، مانند رندر زمان واقعی و واقعیت مجازی، انقلابی در نحوه ارائه طرح‌های معماران به مشتریان ایجاد می‌کنند.
این ابزارها به مشتریان این امکان را می‌دهند تا یک مرور مجازی از فضاهای آینده خود را تجربه کنند و ارائه‌ای فراگیرتر و قابل درک‌تر از طرح‌ها و مدل‌های سنتی ارائه می‌دهند. این تجسم پیشرفته به مشتریان کمک می‌کند تا تصمیمات آگاهانه‌تری بگیرند و رضایت و اعتماد آنها را نسبت به پروژه افزایش دهد. علاوه بر این، فناوری های هوش مصنوعی معماری نوین می‌تواند گزارش‌ها و تجزیه و تحلیل‌هایی را تهیه کند که مزایا و ویژگی‌های طراحی را توضیح داده و ارتباط شفاف و مؤثر بین معماران و مشتریان را تسهیل می‌کند.
