Tìm hiểu cách AI trong kiến trúc cải thiện thiết kế, hiệu quả và tính bền vững. Chúng tôi cũng sẽ thảo luận về cách AI đang thay đổi ngày làm việc của kiến trúc sư.
Các địa danh và tòa nhà lịch sử như tháp Eiffel ở Paris và Lầu Năm Góc ở Hoa Kỳ sẽ không tồn tại nếu không có lĩnh vực kiến trúc và các kiến trúc sư xuất sắc đằng sau nó. Ngoài việc bổ sung cơ sở hạ tầng có ý nghĩa cho thế giới của chúng ta, thị trường dịch vụ kiến trúc toàn cầu là một phần thiết yếu của nền kinh tế và tất cả sẽ đạt khoảng 550 triệu đô la vào năm 2032.
Các kiến trúc sư liên tục làm việc để giải quyết những thách thức như giảm chất thải, giảm lượng khí thải carbon và lập kế hoạch thiết kế hiệu quả. Các công cụ trí tuệ nhân tạo (AI) có thể bước vào và giúp giải quyết nhiều thách thức này trong kiến trúc. AI có thể hỗ trợ tối ưu hóa thiết kế, phân tích cấu trúc và cải thiện quản lý và trực quan hóa dự án. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu tất cả về cách AI có thể được sử dụng trong kiến trúc.
AI trong kiến trúc đang thay đổi cuộc chơi bằng cách làm cho thiết kế thông minh hơn, tăng hiệu quả năng lượng và giúp tạo ra các tòa nhà thân thiện với môi trường hơn. Thật ngạc nhiên khi những tiến bộ này đang được đưa vào sử dụng trong các dự án trong thế giới thực. Hãy đi sâu vào và xem tất cả đang diễn ra như thế nào.
Năm 2018, các hoạt động xây dựng và phá dỡ ở Hoa Kỳ đã tạo ra 600 triệu tấn mảnh vỡ. Một trong những vấn đề phổ biến trong lĩnh vực kiến trúc là giảm chất thải xây dựng và khí thải carbon. AI có thể là công cụ để giải quyết thách thức này bằng cách sử dụng các thuật toán và phân tích dữ liệu tiên tiến để tối ưu hóa mọi giai đoạn của quá trình xây dựng.
Ví dụ, các kỹ thuật AI như học máy có thể phân tích các bộ dữ liệu lớn về hiệu suất vật liệu, hậu cần chuỗi cung ứng và tác động môi trường để đề xuất các vật liệu và phương pháp xây dựng bền vững nhất. Các mô hình học máy có thể dự đoán sự lãng phí tiềm ẩn dựa trên các lựa chọn thiết kế và cho phép các kiến trúc sư thực hiện các điều chỉnh sớm hơn để giảm thiểu chất thải.
Generative AI có thể tiến thêm một bước nữa bằng cách tự động tạo ra nhiều tùy chọn thiết kế tập trung vào tính bền vững. Bằng cách thiết lập các thông số như hiệu quả vật liệu, tính toàn vẹn cấu trúc và sử dụng năng lượng, AI tạo ra có thể được sử dụng để tạo ra nhiều thiết kế đáp ứng các mục tiêu môi trường trong khi vẫn trông tuyệt vời. Kiến trúc sư sau đó có thể chọn thiết kế kết hợp tốt nhất sự sáng tạo với tính bền vững. Spacemaker là một ví dụ về một công cụ sử dụng AI tổng quát để giúp các kiến trúc sư và nhà quy hoạch đô thị nhanh chóng tạo và thử nghiệm các tùy chọn thiết kế khác nhau.
Các nhà nghiên cứu đang khám phá cách thị giác máy tính có thể làm việc với Mô hình thông tin xây dựng để làm cho các dự án kiến trúc chính xác và hiệu quả hơn. BIM là một mô hình kỹ thuật số đại diện cho các tính năng vật lý và chức năng của tòa nhà. Nó cho phép các kiến trúc sư, kỹ sư và nhà thầu cộng tác trên một kế hoạch chi tiết và đóng vai trò là nguồn lực trung tâm bao gồm mọi thứ từ cấu trúc của tòa nhà đến các hệ thống của nó.
Khi thị giác máy tính được thêm vào BIM, máy ảnh và cảm biến sẽ chụp ảnh chi tiết và quét 3D của các công trường xây dựng. Những hình ảnh này sau đó được so sánh trong thời gian thực với mô hình BIM để phát hiện bất kỳ sự khác biệt nào giữa thiết kế theo kế hoạch và xây dựng thực tế, như tường bị lệch hoặc cấu trúc bị đặt sai vị trí. Thông tin chi tiết từ phân tích này có thể giúp khắc phục nhanh chóng và giữ cho dự án đi đúng hướng.
Trước đây, việc tìm kiếm những vấn đề này phụ thuộc vào việc kiểm tra thủ công chậm và dễ bị sai sót. Với thị giác máy tính, kiến trúc sư và quản lý dự án có thể nhận được cảnh báo ngay lập tức khi có điều gì đó không phù hợp với mô hình BIM. Những vấn đề nhỏ có thể được dừng lại trước khi chúng trở nên lớn hơn và tốn kém hơn. Kết hợp thị giác máy tính với BIM cũng giúp mọi người tham gia làm việc cùng nhau dễ dàng hơn. Khi các vấn đề được gắn cờ trong mô hình BIM, kiến trúc sư, kỹ sư, nhà thầu và khách hàng có thể nhanh chóng xem xét chúng và tìm giải pháp.
AI cũng mang đến một số ứng dụng độc đáo cho lĩnh vực kiến trúc. Chúng ta hãy xem nhanh một vài trong số họ:
Mặc dù có vẻ như các dự án kiến trúc hỗ trợ AI là một cái gì đó của tương lai, nhưng thực tế là các dự án do AI thiết kế đã được tiến hành và thậm chí đã hoàn thành. Hãy cùng điểm qua một số dự án đột phá này.
Trung tâm Heydar Aliyev ở Baku, Azerbaijan, được thiết kế bởi Zaha Hadid và hoàn thành vào năm 2012. Nó cho thấy các công cụ thiết kế và AI đang thay đổi kiến trúc như thế nào. Hình dạng mịn, cong của tòa nhà không giống như các đường thẳng truyền thống. Thiết kế phản ánh tinh thần hiện đại và tư duy tiến bộ của Azerbaijan. Các công cụ thiết kế ban đầu của Autodesk và Rhino đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra kiến trúc phức tạp này.
Các thành phố đông đúc của Nhật Bản đã tạo ra nhu cầu về các thiết kế nhà sáng tạo và tiết kiệm không gian. Generative design, được hỗ trợ bởi AI, đang trở thành một công cụ quan trọng cho các công ty như Daiwa House Industry để giải quyết nhu cầu này. Bằng cách thiết lập các thông số thiết kế cụ thể, thiết kế tổng thể có thể nhanh chóng tạo ra một loạt các kế hoạch nhà, mỗi kế hoạch được tối ưu hóa cho không gian đô thị nhỏ. Không giống như các phương pháp truyền thống, có thể chậm và ít thích ứng hơn, thiết kế tổng quát nhanh hơn và linh hoạt hơn. AI tạo ra đang xác định lại cách các ngôi nhà được thiết kế và xây dựng ở các khu vực đông dân cư của Nhật Bản.
Văn phòng Autodesk Toronto là một ví dụ tuyệt vời về cách AI có thể được sử dụng cho các thiết kế kiến trúc sáng tạo. Sử dụng công cụ thiết kế chung của riêng họ, Project Discover, công ty đã có thể tạo ra vô số tùy chọn bố trí văn phòng dựa trên sở thích của nhân viên của họ. Bằng cách kết hợp ý tưởng của con người với AI, Autodesk đã có thể thiết kế một không gian làm việc hoàn hảo mà không có những lỗi thiết kế thông thường.
Stamhuis, một công ty ở Hà Lan chuyên xây dựng và cải tạo cửa hàng bán lẻ, đã chuyển sang thiết kế tổng hợp để tăng tốc và cải thiện quy trình thiết kế của họ. Trước đây, họ sẽ mất vài giờ để thiết kế bố cục cửa hàng bán lẻ . Giờ đây, với các công cụ AI tạo ra, họ có thể tạo ra 40 tùy chọn thiết kế được tối ưu hóa chỉ trong 15 phút. Đồng thời, nó giải phóng các nhà thiết kế của họ để tập trung vào các nhiệm vụ quan trọng hơn, như xây dựng mối quan hệ khách hàng và lập kế hoạch xây dựng.
Những đổi mới AI trong kiến trúc nhằm mục đích hỗ trợ các kiến trúc sư, chứ không phải thay thế họ. Mặc dù AI mang lại rất nhiều lợi ích cho kiến trúc, nhưng điều quan trọng cần lưu ý là sự sáng tạo và phán đoán của con người vẫn rất cần thiết. Bằng cách kết hợp sự sáng tạo của con người với khả năng phân tích dữ liệu và tự động hóa của AI, các kiến trúc sư có thể tạo ra các thiết kế tòa nhà tốt hơn. Các nghiên cứu cho thấy năng suất tăng 30%, nhờ AI. Hầu hết các nhiệm vụ tẻ nhạt có thể được chăm sóc bởi AI và các kiến trúc sư có thể tập trung vào các phần thú vị và chiến lược trong công việc của họ.
Một hệ quả của các công cụ AI trở nên phổ biến hơn trong kiến trúc là các kiến trúc sư cần phải nâng cao kỹ năng và tìm hiểu cách thức hoạt động của những đổi mới AI này. Hiểu cách AI và dữ liệu hoạt động, giúp họ sử dụng thành công các công cụ AI. Thật không may, đây là một thách thức lớn vì nhiều kiến trúc sư thiếu đào tạo cần thiết. Theo khảo sát, 60% kiến trúc sư không được đào tạo AI chính thức. Thu hẹp khoảng cách này là chìa khóa để các kiến trúc sư duy trì tính cạnh tranh và tạo ra các thiết kế hiện đại sáng tạo.
Một thách thức khác là chi phí cao hơn đi kèm với việc triển khai AI, bao gồm chi phí cho phần mềm, phần cứng và đào tạo. Những khoản đầu tư ban đầu này có thể khó khăn đối với các công ty kiến trúc nhỏ hơn với ngân sách hạn chế. Ngoài ra còn có chi phí liên tục cho việc bảo trì và nâng cấp, làm tăng thêm căng thẳng tài chính. Để tích hợp thành công AI, các công ty cần quản lý các chi phí này một cách cẩn thận. Với kế hoạch tốt, các công ty có thể đảm bảo lợi ích của AI xứng đáng với chi phí ban đầu.
AI là một công cụ mạnh mẽ cho các kiến trúc sư. Nó có thể cung cấp thông tin thời gian thực để giúp quản lý các dự án đúng thời hạn và trong phạm vi ngân sách. Nó cũng có thể giúp xử lý các nhiệm vụ tốn thời gian như bản vẽ thiết kế, kiểm tra cấu trúc và ước tính chi phí, cho phép kiến trúc sư tập trung vào các ý tưởng sáng tạo. Các kiến trúc sư nắm bắt AI và khám phá nhiều tính năng và công cụ của nó có thể đi trước đường cong và dẫn đầu trong tương lai của kiến trúc.
Bạn muốn tìm hiểu thêm? Khám phá kho lưu trữ GitHub của chúng tôi để xem những đóng góp của chúng tôi cho AI. Khám phá cách chúng tôi định nghĩa lại các ngành như sản xuất và chăm sóc sức khỏe bằng công nghệ AI tiên tiến.
Bắt đầu hành trình của bạn với tương lai của machine learning
