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對話青年設(shè)計(jì)師 | 人工智能時(shí)代的材料學(xué)創(chuàng)新

發(fā)布時(shí)間:2024-01-05 10:16:10 瀏覽量:147次

■吳躍

“人工智能(AI)深深改變著我們的當(dāng)下,這是一個(gè)巨大的變革。”

近日,建筑師、北京土木建筑學(xué)會(huì)常務(wù)副秘書長吳吉明在接受本報(bào)記者采訪時(shí)表達(dá)了以上觀點(diǎn),他還表示,隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,人工智能已經(jīng)開始深刻影響著各行各業(yè)以及身處時(shí)代變革的我們。人工智能在材料中的應(yīng)用也是一個(gè)非常有趣的話題,可重點(diǎn)關(guān)注人工智能時(shí)代的材料學(xué)創(chuàng)新。

AIGC生成式設(shè)計(jì) 吳吉明/作品

記者:身為一名建筑設(shè)計(jì)師,您怎么看待AI技術(shù)的發(fā)展?您認(rèn)為它將給建筑設(shè)計(jì)以及建材行業(yè)帶來哪些影響?

吳吉明:我認(rèn)為人工智能技術(shù)對建筑設(shè)計(jì)和建材行業(yè)的影響是深遠(yuǎn)的。人工智能對建材產(chǎn)業(yè)的改變也是全方位的。通過人工智能,科學(xué)家可以在合同前便判定材料的最終屬性是否穩(wěn)定,主要的物理性能如何,材料如何更穩(wěn)定、更堅(jiān)韌、更輕盈……這些都可以通過利用人工智能技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

除了協(xié)助材料制造企業(yè)創(chuàng)造出全新材料,人工智能還可以協(xié)助建筑師讓已有的材料物盡其用。人工智能充分發(fā)揮其最大的優(yōu)勢,在設(shè)計(jì)之初,也許就可以基本判定有哪些材料更適合這一項(xiàng)目或哪一部位。

記者:在建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),您認(rèn)為如何更好地應(yīng)用AI這項(xiàng)技術(shù)?這項(xiàng)技術(shù)將給建筑設(shè)計(jì)帶來哪些便利?

吳吉明:在建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),人工智能所帶來的變革更是驚人。幾乎在任何一方面都可以帶來百倍甚至千倍的效率提升。

在建筑設(shè)計(jì)中,人工智能技術(shù)的應(yīng)用范圍包括三個(gè)方面:設(shè)計(jì)認(rèn)知、設(shè)計(jì)生成和設(shè)計(jì)加速。在設(shè)計(jì)認(rèn)知方面,人工智能可以幫助建筑師更好地理解建筑項(xiàng)目的需求和目標(biāo),從而更好地進(jìn)行設(shè)計(jì)決策。例如通過分析大量數(shù)據(jù)和信息,人工智能可以提供更加智能化的設(shè)計(jì)建議和決策支持,從而幫助設(shè)計(jì)師更好地滿足客戶需求和市場需求;在設(shè)計(jì)生成方面,人工智能可以幫助建筑師更快、更準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)出復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)和方案,并進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整和優(yōu)化。例如通過使用計(jì)算機(jī)模擬和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),建筑師可以使用人工智能算法來生成和優(yōu)化建筑構(gòu)件模型,從而實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的生產(chǎn)和制造;在設(shè)計(jì)加速方面,人工智能可以幫助建筑師更快地完成建筑設(shè)計(jì)任務(wù)。例如通過使用自動(dòng)化工具和機(jī)器人技術(shù),人工智能可以加快建筑設(shè)計(jì)過程中的某些環(huán)節(jié),從而提高工作效率。

記者:在材料選擇上,您認(rèn)為人工智能能發(fā)揮哪些作用?如何才能最大限度發(fā)揮這種作用?

吳吉明:人工智能最重要的依托是數(shù)據(jù)——開放的海量的真實(shí)的數(shù)據(jù)。只有當(dāng)人工智能充分了解了材料的各個(gè)性能和物理特征及生產(chǎn)流程、主要產(chǎn)地等,它才可以在自我學(xué)習(xí)中不斷成長,得出有效、有用的結(jié)論。

因此,在材料的選擇上,人工智能可以發(fā)揮以下作用:一是材料性能預(yù)測。通過分析大量的數(shù)據(jù)和信息,人工智能可以預(yù)測材料的性能,例如強(qiáng)度、硬度、耐腐蝕性等,這可以幫助建筑師更好地選擇適合特定應(yīng)用的材料;二是材料成本優(yōu)化。人工智能可以通過分析市場價(jià)格和供應(yīng)鏈等因素,幫助建筑師優(yōu)化材料成本。例如它可以根據(jù)預(yù)算限制和項(xiàng)目需求,推薦最適合的材料組合和供應(yīng)商;三是可持續(xù)性考慮。人工智能可以幫助建筑師更好地考慮材料的可持續(xù)性,如可再生性和回收利用率。它可以提供不同材料對環(huán)境影響的信息,并建議使用更環(huán)保的材料。

為最大限度發(fā)揮人工智能在材料選擇上的作用,需要采取以下措施:一是建立可靠的數(shù)據(jù)采集。人工智能需要大量準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)才能進(jìn)行有效地分析和預(yù)測;二是發(fā)展先進(jìn)的算法。人工智能技術(shù)需要不斷發(fā)展和完善,以提高其準(zhǔn)確性和可靠性;三是加強(qiáng)跨學(xué)科合作。材料選擇是一個(gè)復(fù)雜的過程,涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,例如化學(xué)、物理、工程學(xué)等。

記者:為了更好地將人工智能應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì),您有什么具體的建議和意見?

吳吉明:人工智能將全面地融入生產(chǎn)生活的各個(gè)角落,諸多軟件都將在人工智能的幫助下重新改寫。因此面對時(shí)代的發(fā)展,可以重點(diǎn)關(guān)注以下幾方面。

第一,可以進(jìn)一步加強(qiáng)對數(shù)據(jù)收集和處理的關(guān)注。人工智能需要大量的數(shù)據(jù)來訓(xùn)練模型和作出決策。因此,建筑師需要積極收集和整理相關(guān)的數(shù)據(jù),包括建筑結(jié)構(gòu)、材料性能、氣候條件、市場需求等方面。同時(shí),需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的篩選、標(biāo)準(zhǔn)化和分析,以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和可靠性。

第二,我們可以有針對性地開發(fā)相關(guān)的智能化設(shè)計(jì)工具,以提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。

第三,設(shè)計(jì)者可以適當(dāng)了解機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法邏輯。

最后也是很重要的一點(diǎn),就是要加強(qiáng)跨學(xué)科合作。人工智能是典型的多學(xué)科專業(yè)知識(shí)體系,為了更好地用好人工智能,建筑師也需要不斷地主動(dòng)與其他專業(yè)人員密切合作,共同進(jìn)步。

本文原載于《中國建材報(bào)》7月10日4版

責(zé)編:丁濤

監(jiān)審:賀丹

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