ИИ и архитектура: сможет ли нейросеть заменить проектировщика?

Назар ГАЙНУЛИН, член правления Оренбургского отделения Союза архитекторов России, член Градостроительного совета при губернаторе Оренбургской области:

Искусственный интеллект (ИИ) и нейросети сегодня активно внедряются во все сферы деятельности без исключения. ИИ уже значительно изменяет многие аспекты проектирования и архитектуры. Но способна ли нейросеть полностью заменить проектировщиков?

Чтобы ответить на этот вопрос, для начала нужно рассмотреть, как сейчас строится взаимодействие человека и ИИ в архитектуре и проектировании, какие есть возможности и ограничения в применении ИИ в этой сфере.

Возможности ИИ в архитектуре и проектировании

Сегодня ИИ приходит на помощь в проектировании на таких направлениях, как генерация различных образов (генеративный дизайн), автоматизация рутинных задач, анализ данных, визуализация и моделирование.

Генеративный дизайн

Генеративный дизайн — процесс, при котором ИИ генерирует множество вариантов архитектурных решений на основе заданных параметров и ограничений. Этот подход позволяет архитекторам исследовать широкий спектр дизайнов, анализируя их по таким критериям, как функциональность, устойчивость, стоимость и эстетика. Например, компании Autodesk и Bentley Systems разрабатывают инструменты, использующие алгоритмы для создания множества вариантов планировок зданий, оптимизируя их по различным параметрам. Такие системы могут предлагать инновационные решения, которые не всегда очевидны при традиционном проектировании.

Автоматизация рутинных задач

ИИ значительно повышает эффективность проектировщиков, автоматизируя повторяющиеся и трудоемкие задачи. Программы на основе ИИ могут автоматически создавать чертежи, выполнять расчеты нагрузки и энергии, а также проверять соответствие проектных решений строительным нормам и стандартам. Это позволяет архитекторам сосредоточиться на более творческих аспектах работы — концептуальном дизайне и взаимодействии с клиентами. Так, система Revit от Autodesk позволяет автоматизировать создание чертежей и документации, что значительно сокращает время на выполнение этих задач.

Анализ данных

Современные архитектурные проекты требуют учета огромного количества данных — от климатических условий до предпочтений пользователей. Нейросети могут анализировать эти данные для прогнозирования поведения зданий, оптимизации использования энергии и улучшения условий комфорта. Программы для анализа солнечного освещения и вентиляции могут, например, помочь оптимизировать расположение окон и систем отопления, вентиляции и кондиционирования. Это особенно важно для создания энергоэффективных зданий.

Визуализация и моделирование

ИИ значительно улучшает методы визуализации и моделирования, создавая более реалистичные и детализированные модели архитектурных проектов. Программы на основе ИИ могут создавать фотореалистичные визуализации и проводить симуляции различных аспектов проекта: освещения, акустики, поведения материалов. Это позволяет архитекторам и их клиентам лучше понять, как будет выглядеть и функционировать здание после завершения его строительства. Например, программы Lumion и Enscape позволяют создавать интерактивные 3D-визуализации, которые можно использовать для виртуальных туров и презентаций.

Ограничения и вызовы

Однако при всех описанных выгодах от взаимодействия с ИИ у такого тандема есть и свои ограничения. Какие же?

Творческая составляющая

Архитектура и проектирование требуют высокого уровня творческого мышления и художественного вкуса. Архитекторы создают не просто функциональные здания, но и объекты, которые должны быть эстетически привлекательными и гармонично вписываться в окружающую среду. Хотя ИИ может предложить множество вариантов дизайна, пока он не способен полностью заменить творческий процесс, основанный на человеческом опыте и культурном контексте.

Этика и ответственность

Вопросы этики и ответственности играют важную роль в архитектуре и строительстве. При использовании ИИ возникает вопрос: кто несет ответственность за ошибки или недостатки в проекте, созданном с его помощью? Например, если здание, спроектированное с использованием ИИ, окажется небезопасным, кто будет отвечать — архитектор или разработчик ИИ-системы? Это требует создания новых этических норм и стандартов, касающихся участия ИИ в процессе проектирования.

Взаимодействие с клиентами

Архитекторы часто работают напрямую с клиентами, учитывая их потребности, предпочтения и особенности проекта, что предполагает наличие развитых навыков общения и способности понимать и интерпретировать желания клиентов. Хотя ИИ может помочь в создании визуализаций и предложении вариантов дизайна, он не способен заменить личное взаимодействие и эмоциональную составляющую, которые важны в работе с клиентами.

Технические ограничения

Несмотря на значительные достижения, ИИ все еще сталкивается с техническими ограничениями. Качество работы ИИ напрямую зависит от качества данных, на которых он обучен. Ошибки или неполные данные могут привести к неправильным выводам и рекомендациям. Кроме того, для создания и обучения нейросетей требуются большие объемы данных и мощные вычислительные ресурсы, что может быть недоступно или, как минимум, затруднительно для небольших архитектурных бюро.

Заменит ли ИИ архитекторов?

Несмотря на текущие ограничения и вызовы, многие эксперты считают, что с развитием технологий ИИ и нейросетей их роль в архитектуре будет только возрастать. Есть вероятность, что в отдаленной перспективе ИИ сможет заменить архитекторов в некоторых аспектах их работы. Рассмотрим несколько факторов, которые могут способствовать этому процессу.

Улучшение алгоритмов ИИ

Алгоритмы ИИ постоянно совершенствуются, с каждым годом становясь все более сложными и способными решать более разнообразные задачи. Новые достижения в области машинного обучения позволяют ИИ обрабатывать все больше данных, обучаться на более сложных примерах и принимать более точные и обоснованные решения. Например, развитие архитектур, таких как трансформеры и графовые нейронные сети, открывает новые возможности для ИИ в контексте проектирования сложных объектов и систем.

Расширение базы данных (БД)

С накоплением больших объемов данных об архитектурных проектах, их функциональности и эксплуатационных характеристиках ИИ сможет все точнее прогнозировать и оптимизировать различные аспекты проектирования. Чем больше данных доступно для обучения ИИ, тем лучше он сможет понимать и предсказывать потребности и предпочтения пользователей. Так, БД строительных материалов, методов и технологий строительства помогут ИИ создавать более точные и эффективные проекты.

Снижение стоимости технологий

С развитием технологий и увеличением их доступности использование ИИ в архитектуре станет более экономически целесообразным и может привести к тому, что даже небольшие архитектурные бюро будут использовать мощные инструменты на основе ИИ, что повысит их конкурентоспособность и эффективность. Например, снижение стоимости вычислительных ресурсов и облачных технологий делает возможным использование ИИ даже для небольших компаний.

Изменение рынка труда

С увеличением автоматизации многие рутинные и трудоемкие задачи, выполняемые архитекторами, будут переданы ИИ, что приведет к сокращению спроса на некоторых специалистов и изменению структуры рынка труда в архитектуре. В будущем, возможно, архитекторы будут сосредоточиваться на более стратегических и креативных аспектах своей работы, в то время как ИИ займется техническими и аналитическими задачами. Например, создание чертежей, расчет нагрузок и проверка соответствия нормам могут быть полностью автоматизированы.

Этические и правовые нормы

Развитие ИИ также требует разработки новых этических и правовых норм, которые будут регулировать использование ИИ в архитектуре и строительстве. Это включает в себя вопросы ответственности, безопасности и соблюдения прав потребителей. С созданием таких норм и стандартов использование ИИ станет более безопасным и предсказуемым, что позволит применять его более широко. Например, стандарты безопасности и качества, разработанные для ИИ-систем, помогут избежать ошибок и повысить доверие к технологиям.

Несмотря на то, что ИИ и нейросети уже существенно изменили процесс проектирования и архитектуры, полностью заменить архитекторов они пока не могут. Однако с развитием технологий, улучшением алгоритмов и расширением БД искусственный интеллект имеет потенциал для того, чтобы в будущем взять на себя большую часть задач, выполняемых архитекторами. Это может привести к масштабным трансформациям в профессии архитектора и на рынке труда в целом.

Возможно, в будущем роль архитектора трансформируется: люди выступят в качестве кураторов и стратегов, направляющих и контролирующих работу ИИ, а ИИ будет выполнять технические и аналитические задачи. В итоге сочетание человеческой креативности и интеллектуальной мощи ИИ создаст новые возможности для инноваций и развития в архитектуре.

Таким образом, можно сказать, что ИИ и нейросети, скорее всего, заменят архитекторов в ряде аспектов их работы, но это замещение будет идти постепенно и сопровождаться значительными изменениями в профессии. В результате поначалу мы увидим новую эпоху в архитектуре, где люди и ИИ будут работать вместе, создавая более эффективные, устойчивые и красивые здания и пространства. Далее перспективой будет полное отсутствие участия человека в данном процессе, как и во многих других.