全智能或者全自動化的建築設計可以或者快實現了嗎，從設計層面來講，建築設計未來的發展方向是什麼?

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昨天和朋友聊建築設計和各種設計師（建築師，結構師，電氣工程師等等）以後的發展，說到了三維設計，3D列印技術，還有全智能化設計等等。所以對未來的設計行業的未來有點迷茫，或者在未來高智能化和自動化的浪潮中，個人的工作不被完全替代，個人需要做什麼

我最近一直在做參數化的課題，也一直在思考這個問題。
先給結論，需要人工，不僅需要，而且對人工的要求更高。

&<一&>
分兩塊回答這個問題，先回答全智能或者全自動化建築有沒有實現。我個人認為是沒有的，首先，什麼是全智能或者全自動化？怎麼定義？

我
認為所謂智能和自動在不同時代都有不同的標準，在古代，有一套比例和模數應該在他們看來就是自動化了，不然也不會有什麼建築十書營造法式這樣的定式規範，
也許在柯布西耶和密斯的時代用機械施工的東西就是自動化也是智能化了，但是現在呢，智能化和自動化具體指什麼？

去看看建築史教材，二十世紀前幾十年那些科幻建築，當是也認為是智能建
築，其實現在看來不過是一堆shit，概念方向都不對。下圖是個二十年代的所謂先鋒建築，門德爾松的愛因斯坦天文台，連愛因斯坦本人都說：「有機的。」來稱讚他，這和現在的「智能化」有啥區別。但是實際呢，從現在的角度來看就是個曲面的建築而已。當年柯布西耶用模板澆個鋼混結構的東西都敢說自己是自動化，再後來黑川紀章做的預製倉體也叫自己自動化，現在看這些是自動化么，明顯都是戰五渣，這東西和時代有非常大的關係。
愛因斯坦天文台

所以這些不論是什麼年代的什麼建築趨勢，轉變一定不是設計導向的，而是技術導向的。只有出現了足夠改變時代的技術，才會出現相應的趨勢。

這就是為什麼柯布西耶為首的四大師偉大的原因，究其根本他們的建築做的真的比現在的建築師吊很多麼，不是的，而是他們奠定了在那個技術轉變年代——即工業化生產開始普及，混凝土與鋼結構的技術成熟的這一個轉變，對建築的定義法則和規範，由此奠定他們的偉大。
但是你敢說後人幾十年的努力沒有進步么，不是吧，從建築工業化的角度來說，自從現代主義開始，從預製建築到什麼新陳代謝到什麼各種思潮的影響，還有各種各樣技術的普及哪個不是建築工業化在推進，建築工業化這幾十年就沒有停滯過，所以你能說建築的工業化實現了？不能把。再過20年呢，技術再出現爆炸式發展呢？所以我認為所謂的智能化和自
動化是一個永恆的追求。

但是為什麼現在會這麼火熱會出現這樣的說法，我認為是在近幾十年新技術的發展讓現在人們對這個方向未來可以努力的方向有了比較明確的目標和認識了，而不是以前像科技小說里一樣的完全天馬行空的想像。
可以看到自動化的討論大多是基於近幾十年的建築工業化的飛速發展出現了一些突破性的技術，類似於3d列印，而智能化的討論還主要在於人們看到了建築構件接入互聯網與產生人機互動的可能性（其實是人和任何在空間實體里的東西通過網路數據互動）才會出現這樣的討論，所以，我認為技術的變革是不會停滯的，也永遠不會100%的實現，因為總會有更高的標準和目標。

&<二&>

理解了技術導向這個概念我們才能繼續談下去。

技術的成熟對於設計人員來說意味著什麼，意味著人們可以用更少的精力去做一些瑣碎而無意義的事情，而把更多的精力集中在更有價值的事情上。

舉個荔枝，以前在手繪圖紙年代，最浪費時間的是什麼？也許一個建築方案定型很快，但是畫圖你要先畫一邊鉛筆稿，然後上墨線，還不能有錯，錯了就要徹底重畫，那麼一個方案從設計出來再到圖紙完成，恐怕有90%以上的時間都浪費在了沒有太大意義的事情上了，思考方案的時間會特別少。所以為什麼cad是先進的，因為至少不用你拿著橡皮去一點點擦來擦去，還能隨便複製修改，讓人們有更多思考的事件。
很多人認為電腦替代手畫圖紙的意義是提高了效率，其實我不認為，電腦時代圖紙更多，一個項目完成的時間不一定短，但是人們會推敲更多問題，你看那個方案不是在電腦里存了幾十個版本的圖紙？

就像這樣的，模型也是，以前手工模型你多久做一個？現在電腦的呢？一個方案不推敲個四五個模型你都不好意思拿出去說你設計過。所以技術的進步，解放的是設計人員的思路，節省的是你干那些瑣碎而實際事情的時間。

而哪些事情是技術進步可以被替代的呢？
那些有明確規則或者規律的東西是可以被替代的。
電腦替代手工，替代的是什麼，是畫圖的規則，這些規則被編輯在cad里，比如一條線怎麼去畫，用什麼線性什麼顏色，而不是像以前一樣，你要去畫一條點劃線就要想點劃線怎麼畫，嗯，拆分為—— . —— .（一個n長的實線，空m長的距離畫一個點，再畫一個n長的直線）這樣去做，這種簡單的規則可以讓電腦通過程序語言來實現。對於設計師來說要去花費時間的是思考我需要在哪兒畫這條線，而不是花很多時間去畫這條線。

理解了這點就能看到以後的趨勢，未來的發展會是怎樣的？以後我們不需要去畫線，（用cad畫圖的親們，你現在畫圖是不是大量時間都浪費在了tr線段上，浪費在了f圓角上，浪費給了填充封閉邊界上，以後就解放啦！再也不用這麼畫圖啦！）而是需要去指定一個規則，讓電腦去幫你把這條線位置定好，直接畫出來。而設計師的任務不是去畫圖，而是去思考
1）用什麼思路能讓這條線形成
2）這個思路是基於什麼樣的規律和邏輯
3）這個規律和邏輯怎麼讓電腦去理解幫我實現它
對於設計來說，需要你關注的再也不會是怎麼去畫圖這個低端的問題，需要的是你花百分之80到90的時間去思考一個東西的形成過程和邏輯，而不是把時間浪費在畫線上。畫圖不再是建築師的追求，而是去把有限的精力投入到無限的思考大業中去。
沒錯，聽上去就是程序員在乾的事情。事實上，也是的，樓主舉得那些例子3d列印，智能化什麼的哪個不需要編程？

再舉個例子，現在建築排平面怎麼排，不往大的說，就說地下車庫吧，我們現在排地庫都是複製粘貼車位，留下道路吧，這種機械試的人工手動排放真的合理么？你能保證你排出來是就是車輛最多的或者行車路徑最短的么？明顯不能。但是如果我們把這個東西交給程序去完成，就會有不一樣的結果，按照規則是怎麼去思考的：假定我們的車就是一個矩形體塊，有碰撞體積
1）車不能與建築體有碰撞，車不能與車有碰撞
2）車只能有某一個方向為行進方向（不能永遠倒著開）
3）當停車場放滿車的時候，任何位置的任何車輛能夠行進到出入口。（不出現死路）
4）當停車場放滿車的時候，任何位置任何車輛到出入口的距離不大於x。（防止極端的單通道）
5）。。。。。。
6）。。。。。。
那麼你看出來了，剩下事情都是可以交給程序去做的，電腦會自動排出最優化的狀況，你是要停最多的車呀，還是要行車路徑最短呀，都可以根據你的規則去定。現在我已經看到能自動排布那種家庭室內空間的小程序，什麼床啦桌子插座什麼位置的軟體了，你覺得這個東西還遙遠么？而對於建築形體建築表皮來說，這些更是小菜。

所以智能化與自動化時代，設計師設計的是規則，而不是一個個具象的物體，拿建築師來說，我認為以後很可能會發展成通過程序完成建築邏輯推演，然後計算機生成，未來會將建築師畫圖這種較為低端的勞動通過技術手段代替，但是對於形成背後的邏輯更加註重。

&<三&>

但是一旦你學過編程你就會發現，這個事情，遠比建築以前畫幾根線難得多的多。這對於設計師本身的素養來說要求是更高了，應該說未來的建築師是：
傳統建築師的畫圖和審美能力+現在建築師的整合創造能力與交往溝通能力（祖師爺賞的飯碗還得拿好，不然你和程序員有啥區別，總得做的東西更好看吧，我不是黑你們的審美）+程序員的思維能力（也許會出現什麼特別簡單的編程軟體，編程就不算牛逼能力了呢，或者人工智慧協助編程，哈哈哈腦洞有點大）+數據掌握分析能力（歸根到底，處理的都是數據）
so，是不是覺得挑戰更大一些了。

之前看到知乎上說的一種理論：中國現在不是程序員太多，而是有編程能力的專業人員太少，以後編程這種東西就是我們駕馭機器的手段，就跟現在開車啊英語啊一樣。就像幾十年前的司機，多高大上的職業，跟程序員現在似的，可是現在誰不會開車呢，但是專業司機也有啊。未來也一樣，會有很多很牛逼的專業程序員，但是更多的更多的是擁有一定編程能力的，能通過這樣的手段解決技術問題的專業人員。
深以為然。

還有啊，回答里還有以往的一些問題裡面經常提到一種言論，什麼這東西難普及，學不會，balabalabala的話，在 @viuviuta 提的關於BIM的問題（怎樣運營BIM工作室？ ? - 張迦弈的回答）里我回答過相似的觀點，有阻力，但是時代的進步真的是因為人的惰性而會停滯嗎，明顯不會，學不會就被淘汰，多簡單，總有人會學，總有人能頂上來。還有，說以後大項目沒有了，小項目不會做這麼複雜的，這種觀點更扯淡，正是因為大項目沒有了，小項目才更會用這些。而且以後會每個項目都智能化，每個項目都自動化。一旦普及了這東西提升的效率節省的成本你敢想？機器人蓋房子，沒人工費了，成本能降多少，現在中國還是人口紅利享受期，一個農民工一個月三千塊，等到一個月工資三萬的時候你試試？（省下來的錢都給設計師好不好，蛤蛤，甲方大大么么噠）。別說你設計師要用，甲方到時候逼著你用，不會就滾蛋。

所以再次重複我的觀點，人永遠不可能被替代，機器能做的事情是我們讓他做的事情，而我們要做的事情是讓機器去做我們想做的事情。
建築不管再怎麼智能化自動化，歸根到底，設定規則的依然是建築師（也許以後不叫箭豬獅了，叫：賤程狗？哈哈哈），這才是人存在的意義。

拖了好久終於把坑填了。。。。。

不請自來，佔個坑。最近一直在讀這方面的書，也寫點自己的感想。有時間還會完善。由於自己初次涉獵這個領域，難免有信口開河的地方，還望指正。

在歷史上計算機系統影響建築設計主要有兩種方式：一是作為一種新的媒介，或工具，幫助設計人員更好更好把握對設計的主導權（也就是需要重複性勞動的畫線動作由計算機完成，設計師花更多的時間發揮人類的智力去統籌、去規劃、去評價）；另外一種方法是作為一種智能體去代替人類完成設計思路的產生，選擇和評價工作。

先看第二種。這恐怕是普羅大眾最關心也是最讓人興奮的問題，畢竟現在人工智慧如此火，大家都很好奇這種黑科技究竟能做到什麼樣的程度。如果建築設計是根據一系列條件定出來的一個解，那麼理論上是可以將這些條件進行編碼，納入一個邏輯體系中進行計算的。 Christopher Alexander的博士論文——《形式綜合論》實際上乾的就是這個事情。論文中洋洋洒洒表述了應該用明確的計算邏輯對建築功能的合理性進行科學思考：他將設計過程徹底邏輯化，把設計歸結為form和context「符合」(fit)的過程，而篩選fit的過程是通過觀察和排除那些「不符合」(Misfit)的形式得出的。

另外，Alexander認為，設計條件之間是相互耦合的，例如增加房間通透性帶來光照的改善，這是有利於設計的，但同時消弱了私密性，有時候又是不利於設計的。這樣的設計因素有很多，Alexander認為如此多的相互耦合的設計因素讓設計師傷透腦筋，因此他通過引用圖論、集合論的方法對複雜的設計因素進行解耦，生成一種樹形的依賴關係。具體的演算法在此就不列出了，形式綜合論中有完整的解釋。

Alexander的觀點似乎並沒有在建築設計領域廣為應用，倒是對計算機軟體工程領域影響很大，用碼農的觀點來說，就是設計的時候一定要高內聚低耦合，降低複雜度。但為什麼建築師並沒有廣泛應用Alex的方法呢？可能是因為設計條件很難進行編碼，本人查閱《人工智慧：一種現代方法》後發現，現在比較通用的能夠進行運算的邏輯是謂詞邏輯，但謂詞邏輯本身所能表達的信息複雜度比起建築設計所需要表達的信息複雜度還是不足。

探索智能化設計的人並不只是Alexander一個。歷史上，還有不少人設計過不同的演算法，嘗試讓計算機生成平面方案。例如《數字時代的建築與建築設計》中介紹的對偶圖演算法、基於斯密斯圖的演算法等，但他們只能處理簡單的情況，而且把建築的平面圖設計等同於只考慮交通因素和房間面積大小的布置方法，在任何一個合格的建築師看來，這些演算法所具有的「智能」是在是太弱智了。

此外，也有人設計演算法來評價建築和城市空間布局的，例如比爾·希利爾等的空間句法理論（參見《空間是機器：建築組構理論》）。我對空間句法的了解不多，不敢妄作評論，但是我認為基於演算法的空間評價手段，在應用時，一定要了解作者設計這種評價方法的初衷和基本策略，才能發揮這種評價手段的長處。

設計演算法的人前仆後繼想讓電腦代替人類完成設計工作，但是發展了幾十年了這些東西進展還是不大，至少沒有達到很實用的地步，這是因為計算機的智能實際上是有一個上限的，在科學哲學領域，關於人工智慧的極限，有著長時間的論戰。這裡我想從關於人工智慧的魯卡斯論證和彭羅斯論證出發，猜想一下，人工智慧終究還是解決不了建築設計問題，計算機的智力在建築設計上終究代替不了人類。

即使計算機不行，我們也要想辦法讓它干更多的事情。通過編寫程序把自己設計思維中可編碼的部分清晰地傳達給計算機是一個不錯的主意。其實，近幾年頗為流行的參數化設計乾的就是這個事情。比起分析功能、人居環境社會等等問題，在形式操作上，設計邏輯是最容易編碼的。建築界有許多好事者分析過大師們建築形式的生成過程，十分詳細，雖然人家設計倒不一定是從那個思路來的。

例如犀牛的插件grasshopper就可以實現將形式操作進行編碼。通過可視化編程（設計電路圖）來控制形式的生成流程，可以做出許多令人驚嘆的東西。另外Maya或者是其他支持編程介面的3D建模軟體同樣能做到這些。

每一個設計是獨一無二的，所以，在思考解決方案的時候，這些解決方案必然也是不同的。程序是設計師思考的痕迹，所以，以後的建築設計師會越來越多地和程序打交道。

再隨便寫寫第一個方向。計算機作為工具解放設計師勞動力的方向。其實很簡單，就是CAD代替紙筆圖板，讓改圖更方便，設計師有更多精力思考真正的設計問題，BIM代替現在的AutoCAD，也是基於同樣的思路。現在的設計軟體確實越來越人性化了，以後應該也會有更好的工具出現。

全自動可實現的是複製蒙娜麗莎，但不可創造新的藝術。乍看之下，窮舉法的機械暴力似乎可以算出所有藝術的可能，但事實卻不是——布朗運動就算不出來。

沒有想像的快，畢竟勞苦大眾佔大多數，你說的這些智能建築只能是及小部分，早被建築大師壟斷了，至少在你有生之年不會接觸到。因為這個和成本很大關係，只有國家項目，中東土豪項目才會重視這些，因為投資總要有回報。

如果說BIM軟體的話，現階段離理想中的自動出設計還有不小差距，主要問題是項目的多樣性，而設計公司設計軟體的市場必然是面向各個領域，而如果是建築類，其複雜程度，現有BIM也就是一個建模，導入數據給點，導出數據，安排工期，其中項目變更也是需要大量人工的，而建模也就是局部自動化。如果是工業製造成品，那麼想要實現自動出圖紙，還是需要進一步定製二次開發，而且要視產品複雜程度而定，另外就是開發成本和圖庫成本比較，以及開發出的載入程序是否真能全面滿足需求。總結一下，大公司花得起錢的，項目多樣性決定了BIM需要自由度，從而無法實現全自動化設計；小公司，項目單一的，花錢定製開發，不容易收回成本，往往選擇圖庫模板。

只要自動設計能大幅度節約人力成本，能設計出合理，優質的建築（不僅限於外觀），就會發展。機器學習和人工智慧的進步導致計算機搶走建築師的職位幾乎是必然的趨勢，從CAD到BIM，這個趨勢已經很明顯了。CAD第一版是1982年，BIM的實現只不過是十年後，而現在機器學習，數據挖掘和人工智慧簡直熱門到了極點，把相關技術往建築設計上用一用，那是肯定的，事實上美國早就開始了。可以預計10年後，建築師的工作不再是畫圖，只需要做出選擇就可以了，至少不用熬夜畫圖了。
說不具備可操作性的人，是因為不懂計算機技術，計算機通過學習大規模平面圖資料庫根據要求自動生成平面圖，簡直太容易了，只是真的要用戶友好會比較難而已。

這個還是可以實現的，畢竟科學技術是第一生產力，隨著科技的發展，全智能也是種趨勢，任何技術成本都會隨著技術的發展而降低，隨著技術的發展，智能化也會越來越普及