UM Taubman College開創了AI在未來建筑中的作用

密歇根大學陶布曼建筑與城市規劃學院在建筑中使用人工智能方面處于領先地位。

“作為一個社會，我們已經被人工智能工具所包圍，比如用面部識別解鎖手機，或者提出問題，并從像Alexa這樣的虛擬助手那里獲得答案，”陶布曼學院副教授、建筑與人工智能實驗室（AR2IL）主任馬蒂亞斯·德爾·坎波（Matias del Campo）說。“人工智能現在將改變架構。如果我們不參與其中，其他人就會為我們做這件事，然后我們就無法控制我們自己領域的未來。

任何人工智能應用程序的好壞取決于其數據，那么建筑師如何為該領域的長期、可靠的人工智能使用做出貢獻呢？應該盡早并經常參與數據輸入，并為數據集貢獻多樣化和包容性的聲音。

Matias del Campo在密歇根大學的第一屆神經架構研討會上發表講話。圖片提供：陶布曼學院

“如果你看看一些已經存在的早期數據集，你會立即注意到它們不是由建筑師完成的，因為他們不了解建筑的品質，比如壞房子和好房子之間的區別，”德爾坎波說。“這就是為什么我們現在需要為數據庫做出貢獻，并確保它們反映卓越的建筑，并且減少在其他領域使用的舊數據庫中變得明顯的種族或文化偏見。

他提出，解決該領域的潛在偏見是商業和學術界建筑師將扮演的最重要角色之一。隨著人工智能從僅處理輸入數據以告知決策的所謂“專家系統”擴展到通過搜索重復出現的模式或特征并將它們組裝成獨特設計來利用大量數據的系統，數據庫仍將是重要的組成部分。

“如果我們（從一開始就）參與其中，那么我們可以利用它們來推進該領域，讓人們的生活更美好，”德爾坎波說。

人工智能革命

UM架構師與機器人，計算機科學與工程以及數據科學的同事合作，領導了陶布曼學院AR2IL的開發，AR2IL是一個跨學科實驗室，旨在改善人工智能在建筑，機器人等研究領域的應用。實驗室的這種跨學科方法，加上不同的觀點，導致了研究小組內部和研究小組之間的寶貴思想交流。

AR2IL匯集了來自該領域和其他大學的專家，討論建筑中這種新興的范式轉變。來自耶魯大學、德克薩斯大學、德克薩斯 A&M 大學、佛羅里達大西洋大學和加州大學伯克利分校的 UM 教師和訪問教師于 2022 年 11月在第一屆 UM 神經架構研討會上展示了他們的初步發現。同事們在2023 年2 月舉行的最近的數據正義、人工智能和設計研討會上再次開會。

#building，神經架構展上的一件作品。圖片提供：陶布曼學院

仍然不是很人性化

圍繞這個新興領域的大部分討論都集中在人工智能的意外后果、新技術的風險收益分析以及維護這些人工智能系統（即 ChatGPT）和數據庫的人力和監督量上。

大多數人工智能驅動的設計能力都是由人類產生的，沒有考慮機器人根本沒有的“生活體驗”。例如，在最近的Data Justice，AI和Design Colloquium上，發言人討論了某些AI產品背后經常缺乏遠見，例如卡內基機器人公司開發的殺菌機器人，用于在匹茲堡國際機場消除高流量區域的微生物。

一個小組討論了這些機器人如何仍然需要機場清潔人員的監控來做一些事情，比如清理洗手間留下的水，這樣旅行者就不會在旅途中受傷。

3 年神經架構研討會第 2022 部分的與會者 [從左至右：加州大學伯克利分校的凱爾·斯坦菲爾德;許宇晨，新加坡科技設計大學;和丹尼爾·博洛揚，佛羅里達大西洋大學] 圖片提供：陶布曼學院

“機器人本質上需要保姆，”卡內基-梅隆大學人機交互助理教授莎拉·福克斯（Sarah Fox）說。

像DALL-E這樣的建筑應用程序能夠使用書面提示創建AI生成的圖像，但它們仍然需要復雜的算法和大量的人工監督，以便為城市生成適當的建筑設計或規劃。

新技術

為了解決機器人缺乏生活經驗的問題，UM的研究小組正在努力研究新技術，例如能夠在UM機器人花園執行現場施工任務的自主機器人，同時研究機器人如何與周圍環境互動。

SPAN是由德爾坎波和紐約理工學院建筑師兼研究員桑德拉·曼寧格（Sandra Manninger）共同創立的屢獲殊榮的國際建筑事務所，正在進行早期研究和開發，以使用人工智能技術在工作現場教授空間識別和其他關鍵生活體驗的發展，例如與人類互動和識別他們的面部表情。

人工智能的未來及其在建筑中的作用是無限的，但這項工作仍在繼續。