

人工智能的进步对建筑师意味着什么?耶鲁大学建筑学院的菲利普·伯恩斯坦是人工智能领域专家,他探讨了人工智能对建筑师的影响。这里描绘的建筑是通过将详细的提示输入到人工智能图像生成器中生成的。建筑师菲利普·伯恩斯坦表示,虽然这类工具可以帮助建筑师构思设计理念,但人工智能距离拥有设计整栋建筑的能力还有很长的路要走。
人工智能 ( AI ) 技术正在自动化曾经专属于人类的任务。人工智能机器可以诊断心脏状况、预测天气,甚至编写剧本。
计算机能设计出一座安全、美观、功能齐全的建筑吗?耶鲁大学建筑学院副院长菲利普·伯恩斯坦说:“恐怕不行。”
伯恩斯坦曾任 Autodesk(一家大型建筑和工程软件提供商)的副总裁,也是一名注册建筑师,他称自己对人工智能的潜力持谨慎怀疑态度,但他承认,快速发展的技术将改变建筑师的工作方式。
他于 2022 年出版的《机器学习:人工智能时代的建筑》(RIBA出版)一书提出了一项战略,帮助建筑师利用人工智能创新,而不会被其取代。
伯恩斯坦目前正在撰写其著作的更新版,最近他接受了耶鲁新闻的采访,探讨了人工智能对建筑和建成环境的潜在影响。以下对话内容经过编辑和精简。
在我们讨论人工智能之前,之前的技术创新如何改变了建筑师的工作方式?
菲利普·伯恩斯坦:建筑师主要将技术用于表达。我们用图像、图纸和模型来设计和描述大型复杂的东西。几千年来,我们一直在纸上使用符号系统——也就是说,我们画图。然后,从大约20世纪80年代中期到21世纪初,我们开始使用计算机做同样的事情——在纸上绘制图形。用计算机绘图比手工绘制更省时,也更精确。
与此同时,建筑物变得越来越复杂,所以我们绘制的图纸也越来越多。《哈佛设计杂志》最近刊登了一篇很棒的信息图,展示了哈佛校园建筑的绘制过程。一座建于1718年的建筑只绘制了两张图纸。另一座建于1911年的建筑则绘制了大约20张图纸。到2016年,一座新建的实验室大楼需要绘制1000多张图纸。
大约在2008年,数字建模通过所谓的“建筑信息模型”(BIM )开始普及,这使我们能够创建行为上引人入胜的建筑三维模型。BIM提高了精度和效率,因为它管理着所有关于建筑的数据,并利用这些数据生成图纸,但这并没有消除建筑师的自主性。人类仍然在做出所有决策。
建筑师目前如何与人工智能互动?
伯恩斯坦:目前,业界主要使用 ChatGPT 或 Claude 等平台生成器来执行一些小任务。例如,你可以利用公司的营销材料来训练语言模型,这样就不用写提案了。许多初创公司正在利用人工智能做各种各样的事情,其中一些正在发挥作用,但大多数都失败了。
什么在起作用?
伯恩斯坦:我看到最有趣的应用是那些能让我们的工作更高效的应用,比如那些记录和分析将设计转化为建筑的具体环节的应用。例如,有些基于人工智能的软件可以获取建筑信息模型,并分析其是否符合建筑规范。虽然它的功能并不完整,但它能帮助你从一些简单的事情开始。
一些正在开发的平台可以帮助将设计数据转化为施工数据。这些平台将BIM数据转化为所谓的施工手段和方法——即建造建筑物的策略:需要多少劳动力?需要多少施工队?这要花多少钱?需要多长时间?
这些发展都非常有趣,但我还没有看到任何可能从根本上颠覆建筑师工作方式的进展。一个可以追溯到启蒙运动的职业很难被颠覆。
哪些创新可能会颠覆这个行业?
伯恩斯坦:在我看来,我们需要的是一个适用于建筑行业的 ChatGPT——一个能够推理复杂的三维物体(例如建筑物)随时间运行的基本模型。而这极其困难,因为像 ChatGPT 这样的工具无法进行三维或时间推理。
在建筑学院,我们与文森特·格雷罗(Vincent Guerrero)合作进行了一项实验。文森特·格雷罗是我们的高级技术总监,也是校园IT部门的AI负责人。实验中,我们撰写了一份描述建筑物的详细提示,然后将其输入到四个不同的图像生成器中。生成的图像彼此之间差异很大,只有一些共同的特征,例如材料的选择——混凝土、玻璃等等。所以,这样的工具在激发灵感方面很有帮助:你可以要求生成器提供10张三层混凝土框架建筑的照片,它可能会向你展示一些你从未想过的东西。
但是,正如我之前所说,这些工具并不理解建筑是什么。如果我对一个人工智能平台说:“好的,现在把层高设为10英尺7英寸,窗间墙深度设为18英寸而不是14英寸,并且稍微降低玻璃的反射率”,它或许能够完成第三项任务,因为它只是对屏幕上的像素进行操作。但它无法解决建筑本身的设计问题。
人们经常谈论人工智能的多模态性——涵盖语言、图像、语音和视频的工具。建筑物是你能想象到的最多模态的事物。它具有复杂的空间特性,也具有物质性。设计它需要一套完整的逻辑,建造它需要另一种逻辑,使用它则需要第三种逻辑。这使得创建建筑环境成为一项非常复杂的工作,而我们距离拥有一个能够推理所有这些问题的人工智能平台还很远。我们现在只是在一个中间地带摸索。
我们如何从中间区域移动?
伯恩斯坦:在我的书中,我认为BIM和实用的AI之间将会有一个过渡期,我称之为“数据空隙”。目前,建筑行业有数百种软件在输出数据——我们以数字方式生成各种图纸、模型、电子表格和报告——但却缺乏连贯的知识理论来组织这些数据,或将其转化为对AI有用的训练数据。
如果你是律师,很容易找到法律先例,因为所有案件都已编入数据库。在建筑行业,我们的数据极其混乱且异构。我们需要一个策略来组织和统一这些数据。基于此,我们或许能够构建一个能够进行三维推理的 人工智能模型。
您认为人工智能最终对这个职业意味着什么?
伯恩斯坦:我认为建筑行业的某些方面将会被人工智能加速、增强,甚至在某些情况下被取代。但我不相信机器会成为建筑师。
建筑师的责任远不止简单的建筑设计。首先,我们肩负着公共健康和安全的责任,这也是我们获得执业许可的原因。我们与客户沟通,了解他们对项目的设想。然后,我们与建筑商合作,将我们的设计理念转化为现实。我们真的能把这些专业责任委托给算法吗?社会真的希望我们这样做吗?如果项目进展不顺利,客户可以起诉我,因为我负有专业责任。如果我们要把这个责任分配给算法,那么这个算法最好有一份完善的保险。
话虽如此,如果 Sam Altman( OpenAI首席执行官,人工智能潜在优势的主要支持者)是正确的——而包括我在内的很多人是错误的——并且我们最终实现了达到甚至超越人类智力能力的通用人工智能,那么整个世界将发生根本性的变化,包括这个行业。