而随着技术的不断进步，人工智能能否让建筑师回归职业价值核心，以及如何在建筑中巧妙运用人工智能等问题，成为了行业关注的焦点。本文将深入剖析人工智能在建筑领域的发展历程、应用现状、面临挑战及未来前景，带你一同探索人工智能与建筑行业的融合之路，为建筑行业的未来发展提供新的思路与方向。
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人工智能在建筑行业的早期探索
1969年，《当今建筑》杂志就展现出了对建筑、城市规划和人工智能之间关系的深刻思考。在那个时代，技术的飞速发展让人们感受到了剧烈的变化及其社会后果的迫在眉睫。
（一）机器人建筑师
麻省理工学院的马文·明斯基和尼古拉斯·内格罗蓬特对人工智能在建筑设计中的应用进行了大胆的设想。他们认为计算机可以通过三种方式协助建筑设计，甚至可以创造出能够学习建筑知识的机器。尼古拉斯为机器人建筑师规定了五个主要部分，包括时间机制、例行机制、习惯机制、“情绪”检测器和“解除学习”机制。人与机器人的结合创造了两个智能生命之间的对话，使系统具备了进化的能力。
（二）人机界面
人工智能一旦诞生，与人类和环境的交流就成为了关键，即开发者所说的界面。在界面模式中，视觉提供了广泛的可能性，例如图形显示控制台、头戴式装置等。建筑师的首选表达方式是绘图，而图纸的精妙之处可以用图形符号来表达，尤其是标准化符号。理解和复制声音是一个技术问题，但对信息的解读需要发送者和接收者都了解一套语法，涉及整个学习史。
（三）弗兰肯斯坦的神话
人们总是担心人类亲手制造的生物会比创造者更强大、更聪明，这种担忧在建筑行业也存在。将数学引入建筑设计让许多建筑师感到紧张，因为他们认为数学是对数量的操作，在创造形式时用处不大。然而，现代数学关注的不仅仅是数量关系，还有秩序关系和邻近关系，这对于探索和丰富建筑创作的思维结构是不可或缺的。建筑师们为了保护直觉的神秘性，往往躲在“艺术家”的外衣后面，用内部使用的措辞和公式来保护自己。
（四）你什么也做不了
创造者所面临的问题的复杂程度超出了他的直觉所能及的范围，信息量之大，即使是最有天赋的智慧也无法处理。机器已经可以减少创造者的任务及其典型的人类特征，但没有人怀疑我们的创造能力是有限的。面对越来越多与自己无关的建筑，建筑师需要对最新的技术进步和社会演变有新的认识和态度，接受电子计算机和人工智能的统治，以提高他们对当今和未来世界的理解。
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人工智能能否让建筑师回归职业价值核心？
随着人工智能技术的发展，人们开始讨论人工智能是否会取代建筑师。2013年牛津大学的一项研究评估了各种职业被机器人和自动化取代的风险，建筑师的风险非常低。然而，人工智能技术的发展可能会取代建筑行业的某些部分，但人类工人相对于技术仍有优势，如情商、创造力和品味。
人工智能缺乏情商，无法与观众建立更深层次的联系。虽然人工智能可以模拟一些艺术创作的过程，但无法复制全部。此外，人工智能可能会用数据、先进的算法和自适应学习来取代建筑师的创造力，但在效率方面，人类凭借其情商，能够计划不可分类的变量，并考虑到象征价值。即使建筑师被完全取代，人工智能也很难与客户、建筑工人和工程师进行交流，建筑师作为项目背后的组织策划者的这一方面似乎很难被整体取代。
建筑师不应该从被动的旁观者的角度担心技术，而应该强调其职业的本质，即为给定的变量建筑设计提供创造性的、有意义的和令人愉快的空间解决方案。同时，建筑师也需要思考技术进步的伦理和道德问题，避免与人工智能直接竞争，强调和专注于他们创意职业的核心。
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如何在建筑中使用人工智能
（一）探索人工智能在设计过程中的应用
人工智能在建筑领域有很多用途，如自动生成设计方案、精确建模、实时设计变更和智能资源管理等。通过集成生成对抗网络，人工智能可以根据指定因素自动生成数百种设计方案，让设计师可以专注于其他重要的项目组件。人工智能建模可以考虑建筑物的具体因素，确保设计可行、环保且视觉上令人愉悦。人工智能软件可以立即为设计决策提供反馈，让设计师可以轻松测试各种气候效率、材料和布局。人工智能还可以分析数据，发现可能浪费的区域，并就如何最好地利用可用资源提出建议。
（二）利用人工智能彻底改变建筑可视化
人工智能为建筑设计领域带来了新的机遇，如实时渲染、虚拟现实、增强现实和生成对抗网络等。实时渲染可以使设计修改的快速可视化成为可能，减少收到提案视觉反馈所需的时间。虚拟现实和增强现实可以让观众在施工开始之前在建筑物内“走动”，提高对设计的理解。生成对抗网络可以生成逼真的结构照片，为设计师带来新的灵感来源。
（三）利用建筑人工智能优化建筑性能
人工智能能够进行精确的数据驱动分析，实现建筑的运营效率、预测性维护和整个建筑运营的优化。通过将人工智能与传感器和智能设备集成到建筑中，可以实现实时数据收集和解释，根据数据自动调节照明、温度或通风，实现节能效果。人工智能还可以在系统或设备问题变得严重之前识别它们，实现主动预防性护理。此外，人工智能还可以分析整个建筑生态系统，优化一个系统的功能以及与其他系统的交互方式。
（四）通过人工智能释放建筑领域的创造力
人工智能可以作为创意合作伙伴，拓宽设计师的视野，快速产生大量的设计概念，帮助设计师摆脱重复的模式并拓展创意视野。人工智能能够精准处理大量数据，让设计师更仔细地观察细节，精确预测每个设计元素的影响。人工智能还可以自动执行重复流程，释放时间，让设计师将更多宝贵的时间投入到创造性工作中。
（五）人工智能辅助可持续设计解决方案
人工智能辅助的可持续设计解决方案为建筑师提供了可行的方法，如数据驱动的决策、优化材料使用、模拟和测试以及性能监控等。人工智能可以分析大量数据，预测各种设计条件下的可持续性指标和能源使用情况，帮助建筑师选择环保方案。人工智能还可以分析不同材料的能源影响，提出最可持续的解决方案，最大限度地提高资源利用率并减少浪费。人工智能模拟可以让建筑师在各种气候条件下测试他们的设计，并调整设计以实现最高效率。人工智能还可以在建筑物建成后密切关注其性能，进行必要的调整，保证建筑物的长期可持续性和能源效率。
（六）利用人工智能进行先进材料研究
人工智能在材料研究方面拥有开创性的才能，可以预测各种材料的特性和功能，帮助建筑师确定哪种材料在给定的设计或情况下效果最好。人工智能可以发现材料研究关系或趋势，为创造力开辟新途径，为未来创造突破性建筑材料铺平道路。人工智能还可以帮助建筑师研究可持续材料的特性，放心地使用这些材料，为可持续的设计解决方案做出贡献。
（七）利用人工智能改进建筑结构分析和模拟
人工智能可以提高建筑和工程领域的结构分析和模拟的精度和可靠性，如预测分析准确性、模拟速度、具有多个目标的优化和数字原型等。机器学习算法可以通过从历史数据中学习，以高精度预测结构行为的未来表现。人工智能可以快速分析和处理大量数据，让设计师立即获得对设计修改的反馈。人工智能还可以产生复杂的优化算法，同时评估多个方面，确定最佳的设计解决方案。数字原型可以让建筑师在任何实体施工开始之前，测试多个元素，降低误差幅度，有助于项目的成功。
（八）人工智能驱动的建筑风险评估
人工智能风险评估可以大大减少与设计和施工过程相关的不确定性，将规格和设计概念提供给系统，让人工智能找出任何危险和效率问题，提出改进设计的变更建议。人工智能驱动的风险评估可以提高项目整体执行的成功率，更顺利、更高效，实现更好的资源分配、对变化的快速反应以及最终更满意的客户。
04
为什么现在是开始研究建筑领域人工智能的最佳时机
如今，确实是拥抱变革的绝佳时刻，对于建筑师而言，深入研究人工智能有着诸多重大意义。随着科技的飞速发展，人工智能技术正以惊人的速度不断演进，其在各个领域的应用也日益广泛。在建筑领域，人工智能的潜力更是不容小觑。
一方面，技术的进步为建筑设计带来了前所未有的机遇。传统的建筑设计过程往往需要耗费大量的时间和精力，从最初的构思到最终的方案确定，可能要经过无数次的修改和完善。而人工智能的出现，可以极大地提高设计效率。它能够在短时间内生成大量的设计方案，为建筑师提供更多的选择和灵感。例如，通过自动生成设计方案的功能，建筑师可以在通常所需时间的一小部分内，获得数百种不同的设计思路，从而更快地找到最适合项目需求的方案。
另一方面，全球对可持续设计的关注度与日俱增。在当今时代，环境保护和可持续发展已成为全球共同的责任。建筑行业作为能源消耗和资源利用的大户，面临着巨大的压力。而人工智能可以为可持续建筑设计提供有力的支持。它可以分析大量的数据，如能源消耗、太阳方位、当地天气模式等，为建筑师推荐降低建筑物碳足迹的设计变更。通过优化材料使用、模拟和测试以及性能监控等功能，人工智能能够帮助建筑师在设计过程的每个阶段选择环保方案，实现建筑的可持续发展。
此外，人工智能在革新建筑行业方面的重要性正不断凸显。它不仅可以更快地完成工作，还能在工作变得更加复杂时产生高度优化的结果。在复杂的建筑项目中，往往涉及到众多的因素和变量，如结构、材料、环境、成本等。人工智能可以通过精确的数据驱动分析，综合考虑这些因素，提供最优的设计解决方案。例如，在建筑结构分析和模拟方面，人工智能可以提高预测分析的准确性、加速模拟速度、实现具有多个目标的优化以及生成数字原型等，从而提高项目的成功率，更有效地利用资源，并根据可靠的数据和预测分析做出决策。
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建筑领域领先的人工智能技术
在建筑领域，Maket.ai、Arkdesign.ai、建筑、DALL-E 2、Midjourney、Spacemaker 和 Sidewalklabs.com 等人工智能技术正发挥着重要的作用，彻底改变着建筑行业的面貌。
Maket.ai 凭借其强大的人工智能技术，能够创建令人惊叹的 3D 模型和可视化效果。在建筑设计的初期阶段，客户和建筑师可以通过数字化的方式体验房间，更好地理解设计方案，促进协作和做出明智的决策。这种将概念变为现实的能力，为建筑设计带来了全新的视角和体验。
Arkdesign.ai 则根据规格和偏好生成设计方案，为建筑师提供了快速探索各种设计迭代的机会。它可以帮助建筑师节省时间，激发创意，更好地满足客户的需求。
建筑行业在利用人工智能从数据中获取见解方面处于领先地位。通过分析大型数据集，建筑师可以发现模式、优化设计以提高能源效率，并就建筑材料和布局做出明智的决策。这种数据驱动的方法为建筑设计提供了科学的依据，使设计更加合理和高效。
DALL-E 2 的建筑可视化功能非常先进，它可以基于文本描述生成具有视觉吸引力和创意的效果图。这对于想要有效地向利益相关者和客户传达其概念的建筑师来说，无疑是一种强大的工具。
Midjourney 在生成设计领域处于领先地位，它利用人工智能研究建筑领域中无数的设计变化，以找出最具创意和最有效的解决方案。通过优化结构的可持续性、可负担性和材料，Midjourney 为建筑设计带来了更多的可能性。
Spacemaker 擅长最大化利用可用空间，通过人工智能算法优化空间利用率，同时考虑人类的喜好、阳光和气流等因素。这对于房地产开发和城市规划来说具有革命性的意义，可以提高空间的使用效率，创造更加舒适和宜居的环境。
Sidewalklabs.com 正在利用人工智能重新思考城市规划，打造更智能、更可持续的城市。通过数据分析和技术创新，它可以优化交通流量、减少能源消耗，为未来城市的发展提供了新的思路和方向。
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挑战和机遇
人工智能的融合最终将对建筑和设计领域产生重大影响，但至少目前还不能完全取代人类的创造力和解决问题的能力。人工智能与人类建筑师结合时效果最佳，可以增强他们的能力，加快决策速度。尽管建筑行业的人工智能能够创造出看似完美的结果，但它却无法理解现实世界的局限性或非线性创作过程。专业人士需要改变他们目前的能力以与人工智能融合，而不是害怕这种不可避免的转变。
当前人工智能在建筑领域面临着重大挑战，如人口统计学机器学习与行为统计学机器学习、实时世界中的批处理、将数据带入机器学习（而不是相反）和孤立的从业者等。现代机器学习的设计主要基于大规模人口统计数据来预测个人行为，这种方法在当今市场发展速度极快的动态环境中存在明显的弊端。大多数人工智能系统都是在考虑批处理和历史分析的情况下开发的，收集实时见解变得过于耗费人力和体力。大多数机器学习系统背后的基本思想是将数据提供给平台以进行方向性预测，这很昂贵，并且会降低我们识别新模式和立即响应客户的能力。从事机器学习系统工作的数据科学家、工程师和开发人员经常在不同的孤岛中工作，目标也各不相同。
结论
人工智能为建筑师提供了巨大的机会来改变他们的流程，做出更好的判断，并创造原创的解决方案。尽管人工智能有可能成为建筑领域的一个得力工具，但在建筑领域必须谨慎使用。建筑师必须熟悉这项技术，同时注意其可能存在的缺点。建筑界可以通过不断实践和自我教育，在建筑中使用人工智能来创造更好的未来家园和城市。人工智能有可能彻底改变建筑世界，从构思到可视化。然而，随着人工智能变得越来越普遍，建筑师需要记住，人仍然至关重要。人工智能有可能提高生产力和创造力，但建筑师的独特观点和知识深度是无价的。尽管存在某些障碍，但人工智能的能力与人类智慧的结合对该领域的未来具有巨大的潜力。教育、政策制定和技能提升对于为人工智能最终融入建筑领域做好准备至关重要。设计师在落后之前应该将人工智能作为创造力和收入的工具。建筑领域可以通过培养好奇心和让有抱负的专业人士有信心使用这些工具来开始适应快速变化的环境。虽然人工智能对建筑设计有很多好处，但对建筑师来说也有一些机遇和挑战。困难包括解决人工智能的道德、法律和社会问题，例如安全、隐私、偏见和责任。成为发明家、策展人或推动者只是建筑师可能创造的新工作、服务和价值观中的一小部分。意识到人工智能对你作为建筑师的实践和职业可能产生的影响和后果将有助于你做出调整。
原文链接：https://www.xianjichina.com/special/detail_559622.html
来源：贤集网
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