AI

6 otázek o umělé inteligenci v architektuře

Doba čtení 9 min

Co nám nabízí umělá inteligence? V tomto rozhovoru odpovídá odborník na digitalizaci Stefan Kaufmann na pět nejpalčivějších otázek týkajících se budoucnosti umělé inteligence v architektuře.

Stefan Kaufmann, který je ve společnosti ALLPLAN zodpovědný za BIM strategii a nové technologie v oblasti produktového managementu, vždy drží prst na tepu technologického vývoje. V tomto rozhovoru odpovídá tento odborník na digitalizaci společnosti AECO na pět otázek týkajících se role umělé inteligence v architektuře.

Pane Kaufmanne, jak může umělá inteligence pomoct architektům v jejich práci?

Využití umělé inteligence je velmi rozmanité. Často si ani neuvědomíme, že v pozadí pro nás pracuje neuronová síť. Každé softwarové řešení bude mít chatbot, který nás bude stále intuitivněji a automaticky podporovat a zlepšovat tak naši každodenní práci. AI asistenti nám pomohou odhalovat chyby v naší práci. Některé úkoly pak bude AI zcela převzata, což usnadní budoucí BIM projekty: bude méně pravidel a více AI. AI systémy také mohou podpořit společné využívání BIM modelů s různou strukturou.

Správa a používání různých formátů souborů z různých systémů a verzí je v současnosti značnou výzvou. AI zde bude hrát důležitou roli. Jakmile se AI naučí interpretovat stavební data, bude méně datových „ostrůvků“. Také bude zpětně strukturovat „hloupá“ data. Například bychom mohli z jednoduchého bodového mračna extrahovat BIM modely nebo automaticky získávat informace o spotřebě energie budovy či o jejím statickém chování z 2D plánů. V budoucnu očekávám, že nám AI pomůže využívat zdroje dat pro aplikace, pro které původně nebyly vytvořeny.

Jak může umělá inteligence zlepšit efektivitu architektonických a projekčních kanceláří?

Pro architekty je výzvou mít přístup k aktuálním odborným znalostem. Čelí obtížím při navrhování v stále složitějších podmínkách. Je potřeba velké množství odborných znalostí nejen u vysoce složité výstavby nemocnic, ale také při navrhování rodinných domů. Proto je čím dál důležitější mít efektivní a intuitivní přístup k těmto znalostem, aby návrh zůstal technicky i legislativně proveditelný. Umělá inteligence nám umožní získat zpětnou vazbu již v raných fázích plánování, čímž se předejde nákladným opravám v pozdějších etapách.

V blízké budoucnosti očekáváme, že mnoho AI asistentů převezme nudné rutinní úkoly v plánovacím procesu. Například pokud AI rozpozná, že právě navrhuji okno, proč by mi nemohla pomoci s návrhem dalších dvaceti oken? Je však třeba se také oprostit od vnímání AI výhradně v souvislosti s 3D plánováním. Je docela možné, že klasické plánovací procesy založené na 2D budou v budoucnu atraktivnější, protože je AI může lépe podporovat než složité 3D plánování. I mimo konstrukční plánování může AI pomoci architektům, například při komunikaci v mezinárodních týmech.

Dokáže umělá inteligence generovat 3D modely?

Ano, je to možné u velmi jednoduchých geometrií – může to vyzkoušet každý. Geometrii lze generovat pomocí hlasových příkazů (promptů) nebo požádat o návrhy na zlepšení statického systému. Jedná se zatím o rané přístupy; otázkou však je, jak užitečný je výsledný model a celý proces. Velké jazykové modely jsou velmi výkonné, zejména pokud jde o generování textového obsahu, a geometrii lze textově popsat mnoha způsoby. Přesto však z pouhých promptů nedostanete spolehlivý a přesný model. V CAD softwaru můžete svůj návrh realizovat s přesností na setiny milimetru. U jazykových modelů jsme od toho zatím daleko. Proto věřím, že prozatím bude nejlepší kombinace tradičních parametrických modelovacích přístupů a strojového učení.

Jaké produkty s umělou inteligencí mohou kanceláře očekávat od trhu a společnosti ALLPLAN v budoucnu?

V současné době pracujeme ve čtyřech různých oblastech: asistenti, automatizace, optimalizátory a správci dat. K dispozici budou chatboti, kteří budou inteligentnější a budou schopni odpovídat na otázky týkající se široké škály témat. Tito asistenti budou zpočátku odpovídat na dotazy a později mohou pochopit kontext, ve kterém otázku pokládáte.

Automaty budou vědět, co právě děláte. Umělá inteligence bude rozumět a vyhodnocovat návrh a bude schopna předvídat další kroky. V raných fázích návrhu se již setkáváme s využitím modelů syntézy obrazu. Současně dále rozvíjíme naše nástroje pro parametrický návrh, včetně takzvané symbolické AI.

Optimalizátory analyzují výsledky plánování a konstrukce a kontrolují kvalitu, bezpečnost, výkon a soulad s předpisy. Investovali jsme například do startupu Imerso, jehož řešení monitoruje kvalitu výstavby přímo na stavbě pomocí AI, která porovnává mračna bodů s plánovacími modely.

Správci dat zlepšují využitelnost dat. Když dnes na projektu BIM spolupracuje deset lidí, musí se úzce koordinovat, aby se zajistilo, že modely budou na konci čistě použitelné. To nikdy nefunguje na 100 % a vede to k frustraci a dodatečnému úsilí. Umělá inteligence však dokáže překládat mezi jazyky a synonymy, a to i v rámci BIM modelu. To by mohlo v budoucnu výrazně zjednodušit práci BIM manažerů.

Jak bude vypadat budoucnost? Skončíme s velkými AI modely, které budou provázet celý proces plánování budovy?

Existují různé trendy, z nichž jeden směřuje k velkým základním modelům. Jednoho dne by takový model mohl zastřešovat veškeré stavební znalosti o budovách. V současnosti je však příliš neefektivní volat velký model při každém malém požadavku. Druhý trend se zaměřuje na vývoj mnoha AI služeb pro konkrétní úkoly. Malé, rychlé a vysoce specializované AI služby jsou udržitelnější, protože vyžadují méně energie na trénink i provoz. Myšlenkou je sestavit pracovní postupy z AI založených systémových komponent, přičemž jediná AI by mohla navrhovat tyto sekvence procesů.

Co můžeme od společnosti ALLPLAN očekávat za produkty?

Do programu ALLPLAN 2025, který bude k dispozici od října, jsme integrovali dva pluginy: Veras od společnosti Evolvelab a AI Visualizer od naší společnosti. Ty různými způsoby podporují proces architektonického navrhování. Z technického hlediska se jedná o difuzní modely vycvičené pro generování obrázků. Počínaje zcela náhodným šumem postupně vznikají obrazy, které se stále více podobají našim vstupům. Těmito vstupy mohou být textové podněty, ale také obrázky, například snímek obrazovky ze systému CAD. Výsledky jsou ohromující. Umělá inteligence vytváří syntézy na základě miliard obrázků a funguje podobně jako lidský tvůrčí proces. Architekti a umělci také vytvářejí nové věci tím, že čerpají z existujících znalostí a syntetizují je do řešení.

Zásuvné moduly poskytují inspiraci jak v rané fázi generování nápadů architektonického návrhu (např. experimentování s různými architektonickými styly), tak v pozdějších fázích návrhu (např. představování nábytku a materiálů). Nástroj je stejně vhodný pro vizualizaci exteriérové i interiérové architektury. Zvláště dobrých výsledků dosahuje při znázorňování materiálů a rostlin, stejně jako při vytváření specifické atmosféry nebo krajinného či městského kontextu.