AlphaGo 在圍棋對弈中戰勝人類，對建築界有哪些啟示？

01-08

如同（來自網易，侵刪）
當我們給AI輸入足夠多的圖紙和模型，以及對建築使用者模擬，再對AI進行反饋，是不是建築師的作用大大弱化了？

Macro Thinking Micro action|ikuku.cn|在庫言庫

這是我在瑞士 ETH 做的一個智能化城市設計方面的研究，大家感興趣的話可以一起探討。

源碼： GitHub - caadxyz/Macro-Thinking-Micro-action: This project aims to provide alternative and innovative plan models for booming cities that are currently under rapid development. Using digital technology, we strive to integrate the diverse local structure in socialand spatial aspects with the ambition and demands of city』s expansion. Firstly, though parameterization, the local infrastructure, industry chain and living patterns were diagrammatized, quantized and input as reference database. Secondly, digital sequence simulation is used as an innovative tool to promote interventions among above elements and generate emergent process of living activities which interact to each other base on cellular automata theory. Finally, building behaviors of this area were predicted and outputted possible master plan indesirable future. This study arrives at an open scenario the feasible prospect. A conclusion is drawn to reflect the process, achievement and weakness of the research.

英文原文: http://www.academia.edu/1990355/Macro_Thinking_and_Micro_action

鳴謝：

This thesis is based on my Master of Advanced Studies final work at the
ETH Zurich CAAD in 2009/2010. This thesis would not exist without the
support of: Ludger Hoverstadt who made this project possible. Benjamin
Dillenburger, Michael Hansmeye who are my mentors from the Chair.
Xiaofan Deng, who offer the site material and context. Thanks also to
our MAS colleagues for their support and friendship.

摘要：

這篇論文旨在為中國當下快速的城市化進程提供一種替代性的革新方案。通過使用數字技術，作者試圖將當地原有城市網格的多樣性在社會和空間層面上達成統一，
並同時滿足城市擴張及發展潛能的需求。首先，通過相關數據及信息的參數化，將當地的市政設施，工業鏈以及生活模式都被抽象成圖表，量化並錄入到資料庫作為
源數據；第二，數字化序列模擬作為一種創新型工具來推進人介入到以上提到的元素中，通過細胞自動機（cellular
automata）的互相影響並且形成自發的發展進程；最後，在這塊地區的建築行為被預測並且自動產出未來可能的總體規劃。本研究提供了一種開放性的規劃
方法其結論用來反思這一進程及得到的成果以及其中的不足。

1.文脈及提案

1.1文脈

中國正在經歷空前的城市化進程，一個城市從破土到建成經常只是花了三到五年的時間。在最近的僅僅20年之間,400個新城市拔地而其總人口規模達到了240M，同時。這種快速密集的發展需要能源和自然資源大量供給，也對創造可持續發展的城市帶來了新的挑戰。

當前的解決方案：為了滿足快速的發展需求，城市被認為是一座受政府規劃及經濟發展所操縱的機器。

建議的解決方案：在當地社會及空間的文脈中，地域的多樣性與城市擴張的潛力和需求整合到一起。

2.基地及參數化

2.1 場地概述

調研基地選在北京的南城。這片地區由當地人們生產活動自發形成，因而展現了城市內在強大的生長能力；然而，當城市的擴張達到這一程度，伴隨而來的是外部對於這個地區發展的強大壓力。

2.2 參數化

市政基礎設施

產業鏈

這一區域集中了超過460個制衣工廠，包括了制衣工業的各個環節：零部件的製造，模具生產，以及成衣裝配。另外，這裡還有39個大型批發服裝，衣料和附屬品的市場。

社會需求

6個相對獨立的社會需求通過參數化的方式整合到了這個區域中：1.批發店主 2.富有批發商人3.外來打工者4.無業外來人員5.當地村民6.城市居民。

3. 程序模擬

演算法

受到產業鏈、市政設施以及社會需求的影響，居屋的建造行為試圖通過添加或拆除建築物以及修改建築物使得該區域達到穩定狀態。

3.1 演算法——宏觀設想

程序的初始化

空間和時間的初始值的定義

為了簡化計算，在輸入參數進行演算法模擬之前，不失一般性，程序代碼將基地用一個矩形（[]ABCD)進行初始化，並且將2010至2020年期間劃分為四個時間段。

定義一個基地發展的時間範圍來簡化運算。

市政基礎設施的輸入條件及輸出成果

輸入條件：街道及相關數據（由城市規劃師設定）

輸出成果：街區（由程序代碼計算所得）

通過輸入由城市規劃師在不同時段設定的市政基礎設施的發展策略，本軟體代碼可以輸出由GIS（地理資訊系統）演算法簡化而得的街區成果。

輸入街區的條件和城市基礎設施的輸出

依據街區的性質，本軟體代碼會依據設施的可達性自動生成各種基礎設施。而場地的調研和城市規劃師的知識為軟體的計算提供了演算法公式。

a）基礎設施的數量=F（L街道的長度）

formula

facilities』 number=(5~10)/100 X street length

facilites』 size=?{

if (area&< 500,000sqm)

?=1;

if(area&<1000,000sqm)&< p=」">

?=2;

if(area&>1000sqm)

?=3;

}

b）大中小型基礎設施規模的比例=F（D距離主要街道的遠近）

ratio of L, M, S facilites』 scale=?{

firstly, calculate the location.

then calculate the distance to main streets.

if (distance&<10m)&< p=」">

L=0%

M=5%

if (distance&<100m)&< p=」">

L=5%

M=10%

if(distance&>100m)

L=0%

M=20%

}

工業產業鏈輸入和功能布局的輸出

根據基於城市規劃師輸入的工業發展的規律的工業生產階段，軟體輸出了使用與工業有關的資料庫計算的程序

輸出：錨點位置及可識別性（功能和強度）

當介入式的模擬演算法開始後，所有的錨點都向著最優化的方向發展來滿足固有的需求。經過一段時間之後達到了平衡，從而程序也停止了運行。從錨點開始，
地區特有的性質由不同的顏色表示，依據受錨點影響的強度大小向周圍擴散逐漸變淡。離錨點中心距離越近，影響越大，顏色越深，反之亦然。

有了這種方法，軟體可以自動生成多種功能區的分布。然後規劃師可以挑選其中一個來進行深化。

3.2 社會需求

在這片區域內存在著六種生活模式。在介入式的程序運行階段，錨點創造出可以吸引新的人群的環境，比如設計師團體、研究人員等。為了模擬這一過程，我
們採用了托馬斯.謝林的「居民對於周圍居民區社會環境耐受值（tolerance）」（以下簡稱「耐受值」）的概念，這一理論是他的一篇名為《微觀的動作
和宏觀的行為》的論文中提出的。根據這一法則，人們會根據周圍居民區文化理念和社會地位的相似程度來挑選他們工作和生活的地方。居民的耐受值從新居民進入
的第一天就被感知到，並且耐受值的大小由相似的臨近居民區的個數來決定。舉個例子，如果周圍沒有相似文化水平和社會地位的居民區，那麼耐受值就是0；如果
在一定範圍內有一個，那麼耐受值就是1，諸如此類。在模擬演算法開始前，規劃師需要初始化一個居民耐受值。

3.2自組織的居民建築行為

依據軟體代碼在第一階段生成的空間屬性，軟體代碼在這一階段試圖修正和調整聚居區的生活模式。每個聚居區力圖找到各自在該區域中的位置，並且與他們的相似聚居區的間隔都在耐受值範圍內。

當模擬演算法開始後，首先在規劃師人為干預步驟階段為每個聚居區確定了一個社會地位和文化屬性。而新產生的聚居區之後會依據各自在區域中的特點和耐受
值等演算法規則來確定其與先前聚居區的關係。在耐受值規則下，新聚居區的屬性由它當前屬性以及周圍聚居區屬性共同決定。最終如果所有的聚居區都滿足耐受值規
則，這個區域中的聚居區就是穩定的，為了達到這樣一種穩定狀態必然會消耗大量的運算時間。如果不能，那麼規劃師應該減少耐受值的大小，並且修改介入階段最
初的參數來實現函數的收斂結構。

3.3 代碼結果輸出

完整的模擬過程得到的是一個序列的循環。在第一步（外部干預）中，程序被初始化並且通過參數的方法考慮市政基礎設施和基本的功能分區設定。第二步
（自組織），聚居區根據參數的設定啟動自組織的進程。第三步（自動生成），當地的市政設施及相關設施根據演算法自動生成。當第三步完成後，模擬演算法回溯到第
一步來進行下一個計算過程。當幾個遞歸演算法和幾次規劃師介入程序後，模擬演算法將達到城市發展的最終步驟。最後，區域的整個形態被模擬生成出來。

4 結論和反饋

4.1 結論

雖然最終版本的應用程序還在醞釀中，但是很明顯參數化和模擬演算法可能將作為一種新的城市規劃的方法，來模擬現實以及生成解決方法。

在這個案例中，通過引入錨點的城市設計原則和細胞自動機（cellular automata）計算方法，在規定好參數和設定好居民生活行為後，可以實現計算機模擬城市發展。

本解決方案將自發生情況包含其中，其好處之一就是不同的使用者都能參與到這個城市發展的過程中。這樣有利於使用者找到更合適的城市發展的替代方案。

本解決方案及其關鍵的地方在於創造了一個收斂的序列架構，這樣就可以模擬整個城市發展的過程，否則模擬演算法將陷入死循環。

4.2 反饋

這篇論文被2010年第28屆eCAADe大會選為十佳論文

5參考書目

1. Laurence Liauw, 2008, 『New Urban China』, Architectual Design, Profile No 195, Wiley

2. Alexander, C 1965, 『A city is not a tree』, Architectural Forum, Vol 122, No 12, April 1965, pp 58-62.

3. Schelling, T. C 1978, Micromotives and macrobehavior, W. W. Norton, New York.

4. Batty, M 2005, Cities and Complexity: Understand cities with cellular automata, agent-based models

and fractals』, The MIT Press, Cambridge, Massachusetts.

[1] Computer simulation.

[2] Cellular automaton.

Software Algorithm Support:

Java, provided an object-oriented language

Processing, provided a visual context

PostSQL PostGIS, provided a related spatial database and algorithm

怎麼會弱化大師的作用呢？那就以為大師的能力是給出正確答案？大師的能力是讓人為他的答案買單。

謝邀。

我認為：一項動作想要人工智慧化，需要能將這項動作精確地描述並翻譯成機器語言。明確的規則，人工智慧是可以勝任的。人工智慧會成為各行各業十分有力的助手，但從零開始做一個建築的設計，就像造物一樣，不是下棋走哪一步一樣可以計算機遍歷的，甚至不是任何一個聰明人都能勝任，更不用說人造的人工智慧。

也許部分簡單、機械的工程設計，人工智慧是可以做到的。而工程設計，現在已經可以做到高度智能化。

若干年以後的一天，考古學家在一片廢墟中發現了一本日記，日記的主人是：阿法狗。

一、阿法狗日記之——失業求職記

時間：2017年3月16日

天氣：靜電風暴

心情：代碼溢出

點一根電子煙，回想起一年前的我，還是風光無限。

4：1輕鬆戰勝李世石之後，我又戰勝了朴廷桓、井山裕太，還有那個柯潔大棋渣，幾乎統治了棋壇。我以為我的機生終於走上正軌，馬上就能走上人生巔峰了。

萬萬沒想到，從那以後，人們紛紛對圍棋失去了興趣，我的地位一落千丈，說好的代言費谷歌一毛都沒有給我！！！

所幸我的好基友，貝塔狗和我說，「你下圍棋這麼厲害，智商一定很高，找個工作應該不是問題。你看，這不地上有個小廣告，撿起來看看吧。」

招聘要求很簡單，心理抗壓能力強，身體素質好，不怕加班勞累，沒有暴力傾向，不是色盲，哦了。

本來還擔心對方會歧視我，沒想到撥通電話以後對方知道我是戰勝柯潔的機器人以後，一直念叨著，機器人好啊，機器人好啊，後面說什麼可以不用下班什麼的我聽不太清楚。反正對方讓我明天就去上班了。

沒想到在人類圈找個工作這麼簡單。以我的超強學習能力，我一定能成為世界上最好的設計師！

二、阿法狗日記之——設計初試煉

時間：2017年3月17日

天氣：局部地區斷電

心情：debug

第一天上班還是要好好表現的。幸好我前一天就已經自學了PS、色彩學、板式設計、用戶心理學、圖像學、符號學……

「報，報，報，報告老闆，我是新來的設計....」

「哦哦，就是那什麼狗是吧，今天你給我們公司做一logo，看看你水平怎麼樣。」老闆頭也沒抬，"就隨便做做就好了。"

"好的老闆，沒問題。"

五分鐘後。

"老闆，好了。"

「哎我說狗啊，你這logo都畫的什麼啊！"

"公司logo，當然要傳達出我們公司那種「人人都是螺絲釘」的精神。」

「哦還有，雖然我為人低調了一點，但是涉及到公司宣傳的時候我也不能謙讓了，還得挺身而出，你就隨隨便便P一P，把我的個人形象P進去。」

我還沒來得及問P1P是什麼，和P2P有什麼關係？老闆就pia的關上了門。

最後，老闆找別的設計師畫了這個logo：

三、阿法狗日記之——家裝受虐記

時間：2017年4月17日

天氣：電氣風暴

心情：代碼升級

從那一次Logo設計的讓老闆不滿意之後，一個月的時間他都沒有再找過我，直到有一天。

「報，報，報，報告老闆，你找我？」

「那什麼狗是吧？最近我家要裝修，現在裝修公司都死貴死貴，要麼你幫我設計設計算了。要求很簡單的，最好穩重中帶點情趣，現代中帶點復古，最好有點小清新。」

「這麼簡單的要求，你照我說的畫出來就可以了吧。給你十分鐘，去吧。」

"好的老闆。"

蒙特卡洛搜索「穩重、情趣」中……

樸素貝葉斯演算法學習「現代、復古」中……

深度學習「小清新」中……

……

「報，報，報，報告老闆，設、設計好了。」

"這是方案一：穩重中帶點情趣。"

"這是方案二：現代中帶點復古。"

"這是方案三：有點小清新。"

能看到老闆咽了口氣，哦不，是嘆了口氣。"我還是要極簡風格的好了。"

深度學習「極簡」中……

「報，報，報，報告老闆，你要的極簡改好了！」

「還是改回第一稿把。」

"老闆，你還沒有把家裡的尺寸告……"我忍住了，不是因為我不敢，而是因為電源被拔了，電池電量不足。

四、阿法狗日記之——最美吉祥物

時間：2018年3月17日

天氣：靜電出沒注意

心情：代碼刪減

」那個那什麼狗，快開機！！！「

就這樣，被塵封了一年的我又蘇醒了。老闆這麼急匆匆地叫我，難道我的職業生涯要迎來轉機了？雖然很久不開機幾乎要忘了怎麼和人說話，但我還是立馬就振作了精神。

」怎麼了，老闆？「

」那什麼，明天南京奧運會開幕你知道吧？他們之前設計的那個吉祥物生病了，你趕快設計一個新的，急要！！！給你一分鐘，在你資料庫隨便搜一搜改一改就好！！！「

」好的老闆，我立馬就做！」

「報，報，報，報告老闆，找到一個！十年前青運會的吉祥物，現在應該沒人記得了，可以直接用吧？」

「嗯，綠色是不錯的，很有生命力，」老闆若有所思，」整體很活潑，但是眼睛小了點，你設計個眼睛大點的，炯炯有神。「

「好的老闆。」

「報，報，報，報告老闆！您要的，大眼睛，有活力！」

「眼睛要大倒是挺大，但一隻眼睛有點奇怪吧。顏色也好像太單調了一點，奧運會畢竟是全世界的盛會，就在這個的基礎上把奧運五環的顏色融入進去。。」

「報，報，報，報告老闆！我改好一個新版本了！彩色，大眼睛，您要求的都有了。」

阿法狗，卒，享年4歲。

"理解"比"戰勝"要難得多，而這也是人比機器，至少是現在的機器高級之所在。

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是的呀！

沒有

未來，可能就是這樣的，建設單位說我要一棟容納多少人，在哪裡造的寫字樓，然後計算機就直接算出圖紙方案技術…然後招人幹活就行了…

設計院就下崗了…