Il primo programma per computer generatore d'architettura al mondo

bi.Organic @rchitecture / WEB FRAME


Il significato del "Progetto Città Indotte"  consiste nella ricerca delle migliori soluzioni partendo da condizioni prestabilite.

Quali erano le condizioni che "Web Frame" doveva risolvere?

C'erano due questioni:

1. restrizioni sullo spazio e condizioni imposte da ogni componente

2. volume (inteso come massa prestabilita) e densità dello spazio.

La prima era una condizione assoluta senza margini di improvvisazione, come quando non si può scegliere il suolo sul quale edificare.

Altrettanto difficile ottenere un'intersezione esatta tra le cinque tubazioni modellate con una variazione angolare di un grado ciascuna. I singoli parametri erano stabiliti per consentire un gioco automatizzato di tali condizioni specifiche.

Questo è essenzialmente simile al disegnare modelli strutturali per un lavoro convenzionale di architettura.

La seconda condizione -requisiti spaziali- diviene un altro parametro. Specificando la posizione approssimata e il volume delle parti componenti, lo spazio desiderato si produce automaticamente. Questa è una specificazione flessibile.

Occorre molto lavoro per sviluppare un programma tale da soddisfare adeguatamente anche solo queste due condizioni. Ci sono voluti parecchi tentativi per giungere ad un risultato soddisfacente.

Anche un programma automatizzato per il progetto di un modello libero "chiuso" in tre dimensioni si rivela difficile. Ci sono delle limitazioni sugli angoli reali che possono essere impiegati, e tutti i punti devono essere riuniti insieme.

Qui i problemi sono diversi da quelli dei modelli di spazio convenzionale assemblati in modo regolare da materiali con angoli prefissati. Semplicemente perché il grado di indipendenza è maggiore, le divergenze possono accadere e andare in direzioni imprevedibili. L'indipendenza può, naturalmente, divenire caos.

Però un importante elemento di questo concetto è di dare un caos apparente, mentre in realtà si osservano certe irregolarità.

Il risultato può apparire arbitrario, ma le condizioni necessarie sono rigorosamente rispettate. Lo stesso si può dire del caos e di tutte le forme dei fenomeni complessi.

La coesistenza della libertà e dell'armonia! Questo suona come uno slogan messo di fronte ad un qualche tipo di relazione da persone pienamente consapevoli che una simile cosa non si tradurrà mai in realtà. Questo però non è un inutile slogan. Noi stiamo (già) cominciando a vedere i segni di quello che sarà realizzato.


Introducendo Arbitrarietà / Ritornando dal "Design-less" al Design

Con il progetto "Web Frame", siamo andati avanti rispetto alla prima fase del "Progetto Città Indotte" nel campo della valutazione estetica.

Nella prima fase, abbiamo scelto come basi per il nostro criterio di valutazione caratteristiche variamente quantificabili, come esposizione alla luce del sole, distanza, inclinazione, velocità del vento e resistenza ad esso, etc. Nel caso del piano per il "Progetto Città della Strada Produttiva", interessante per certe soluzioni che hanno introdotto fattori di sensibilità, noi stavamo valutando solo se i piani risultanti erano alla fine interessanti o no.

Con il progetto "Web Frame" abbiamo cercato di andare oltre il principio di casualità (randomness), al quale abbiamo aderito, e introdurre una qualche misura di arbitrarietà (arbitrariness).

Per arbitrarietà non intendo un immettere limitazioni dirette a fattori quali spazio e forma. Quello che noi intendiamo realizzare è un programma per soddisfare criteri "indistinti" come "piacevole" o "dinamico".


Le mani del disegnatore, fino a quel momento ferme, inizieranno a muoversi, lentamente, ma queste mani non sono umane--sono artificiali.


Il Seme Architettonico /  Programmi Auto-Evolutivi


A questo punto dobbiamo tornare alla nostra questione precedente, che cos'è una "cosa buona"?

Questo avvicinamento doveva essere sopportato da un programma di ricerca di Intelligenza Artificiale per il suo criterio valutativo.

Questo programma è diretto e il suo output è valutato dagli esseri umani.

I risultati ottenuti sono soddisfacenti o occorre migliorare ancora? Quando questo processo è ripetuto frequentemente il programma invece di esternare molti piani, comincia a produrre piani che, probabilmente, portano a risultati migliori.

Se ti piace, impari … "AIBO" era il primo passo in questa direzione.

(vorrei far notare che il "Progetto Città Indotte" e il "Progetto Subway Station" cominciarono nel 1990!)

Se il processo continuasse abbastanza a lungo, le soluzioni rilevate (output) del programma migliorerebbero. Almeno in teoria.

L'idea è di creare un programma basato su questo meccanismo.

Di interessante in tutto questo c'è che alla domanda: che cos'è "buono"? Non è mai stata una risposta chiara.

E vero, naturalmente, che se i risultati ottenuti da questo processo fossero analizzati, sarebbe possibile avere un quadro chiaro dei valori coinvolti. Quello che si sta cercando di fare è proprio questo… è stata compilata una tabella di criteri valutativi. Per il "Progetto Città Indotte", i meccanismi per concepire il programma sono, in linea di massima, anche i mezzi per l'analisi.

Come per magia, i piani prodotti si sono rivelati soddisfacenti, anche se momentaneamente i criteri per la valutazione non sono del tutto chiari. Questo è il nostro asso nella manica per fuggire dalla tentazione di dare giudizi di valore.

Le unzioni di insegnamento in forma semplice per il software sono oggi inserite nei word processor.

Se noi andassimo avanti con questa idea, al punto che il programma imparasse a modificare se stesso, non ci potrebbero essere obiezioni a chiamarlo "Funzione Evolutiva". Come lo chiamiamo, dovrebbe dipendere da quanto questo programma sarà realmente avanzato (intelligente).




Il Programma Generatore di Strutture / le Ali del Vento


"Il Seme Architettonico" giace nel profondo del suolo, trentacinque metri sotto la città.

(cercando più acqua, più luce…) Dopo un po' di tempo, il suo fusto sotterraneo raggiunge la superficie ed ecco che un fiore si apre.

Sono le "Ali del Vento".

Le Ali sono gli organi per il respiro, emersione sopra il suolo di un invisibile fusto sotterraneo.

Le Ali del Vento sono la torre di ventilazione, esse accolgono gli impianti per l'aria condizionata destinata all'intera stazione sotterranea: un polmone per gli spazi sottoterra.

Per la loro struttura abbiamo cercato un meccanismo di auto-produzione usando un programma computerizzato. Allo stato attuale il programma non è ancora completato. Quello che noi mostriamo è un modello realizzato di come la struttura può apparire con un programma da poco operativo.

(Le "Ali del Vento" sono "attualmente" costruite).

Abbiamo tentato di incorporare le dinamiche strutturali -- qualcosa che non era risolvibile dal Programma Web Frame -- e fatto di questo una condizione primaria.

Per disegnare una forma strutturale convenzionale, basta un lavoro semplice, si applica il peso e si calcolano gli effetti. I materiali sono selezionati per unire i requisiti di leggerezza e robustezza per quelle porzioni sottoposte a notevoli sforzi. Gli stessi materiali sono usati per l'intera struttura. Questo è vero per entrambe le strutture rigide e per i tubi, indipendentemente dalla forma scatolare o piegata.

Se i materiali sono scelti non in base a questa regola, ma secondo le differenti sezioni, come attualmente è necessario, apparirà una diversa forma della struttura.

Sostituendo alla parola "design" il termine "necessario" emergeranno altre forme. Questo è quello che ho cercato di fare con le Ali.

La struttura è spessa e larga dove le forze sono maggiori e sottile dove le forze sono minori.

I materiali vengono fusi alle giunture per resistere meglio alla pressione trasmessa.

Invece di abbinare pilastri e travi, il materiale estende, separa, riunisce e forma un'unica struttura, senza distinzioni tra verticali ed orizzontali.

Inoltre, la sistemazione della struttura e del materiale è migliorata al punto che nulla è superfluo.

La sua struttura è quella già raggiunta dal mondo vegetale.

Vorrei far notare che questi progetti non intendono simulare alcun vegetale né altri esseri viventi.

Non ci interessa neanche l'analogia con le forme viventi.

E senti qualche relazione tra questo progetto e le opere della natura è perché esse hanno logiche simili nel loro sistema generatore.

La risposta/percorso che stiamo cercando di trovare/usare non è in superficie ma giace nello spazio profondo.


Makoto Sei Watanabe

http://www.makoto-architect.com/

 

 

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