8、AI在建筑设计前期阶段的应用探索

AI在建筑设计前期阶段的应用探索

建筑设计是一个复杂、多面且耗费精力的过程，从模糊的初始阶段逐步发展到具体的实际建造。在设计的早期阶段，尤其是概念设计阶段，人工智能（AI）正展现出巨大的应用潜力。

早期设计阶段的特点

早期设计阶段具有独特的特点和挑战。在这个阶段，设计师需要进行快速的构思迭代，提出众多解决方案，然后与客户和用户进行讨论，对方案进行筛选、改进或舍弃。这个过程常常涉及探索不同的选项，甚至可能重新开始整个设计过程并修改设计要求。

例如，“超级线性设计”方法将设计过程分为确定体积、平面、结构和屋顶等步骤，只有在前一步骤确认后才会进入下一步。大多数建筑师的概念设计过程虽然没有如此正式，但通常也会从简单的体积定义逐步发展到更详细的设计。

在探索过程中，设计师会考虑实际和功能需求，但为了保持开发速度，会依靠经验直觉和经验法则，而不是进行深入分析。这个阶段的挑战被描述为“棘手问题”，问题和解决方案是同时发展的，与许多工程问题不同，设计要求往往不明确、主观且难以衡量。

由于设计的组合性质不受限制，可能的解决方案数量众多。如果没有预定的目标、设计经验或风格偏好来限制设计空间，就会陷入“维度灾难”，即有太多的自由度，导致实际上有无限可能的解决方案，无法在合理的时间内全部考虑。

AI应用于早期设计的背景

AI在建筑设计早期阶段的应用有着悠久的历史，但直到最近才开始得到认真应用。早期的许多开创性例子虽然具有前瞻性，深入考虑了机器智能的潜力，但由于硬件和算法的限制，只能进行初步的实现。

早期的设计计算主要集中在绘图工具上，最终发展成为计算机辅助设计（CAD）。例如，1963年Ivan Su