【設(shè)計科技】對話諾亞：AI輔助設(shè)計與創(chuàng)作模式創(chuàng)新 / REMAC TY PROPTECH#005

人工智能從有形化為無形，結(jié)合系統(tǒng)性的創(chuàng)新能力開啟AI深入場景落地。設(shè)計科技線上論壇第四期已圍繞『AI算法與智能出圖』于設(shè)計深化階段應(yīng)用情況進(jìn)行研討，同時也發(fā)現(xiàn)在更多維更廣泛的場景下具備不同的實現(xiàn)手段。延續(xù)AI算法賦能工程設(shè)計行業(yè)數(shù)字智慧轉(zhuǎn)型的愿景。

第五期圍繞『AI輔助設(shè)計與創(chuàng)作模式創(chuàng)新』主題，睿住天元設(shè)計一分院院長胡詠嘉女士與諾亞/數(shù)字冥想 CEO祁鵬遠(yuǎn)先生深入探討AHA智能化輔助設(shè)計應(yīng)用思維及場景展開， 并進(jìn)一步探討未來設(shè)計創(chuàng)作模式的創(chuàng)新與可能性。

數(shù)字冥想團(tuán)隊在過去的三年里一直在閉關(guān)開發(fā)有關(guān)建筑方案設(shè)計方向的智能化生成算法。這個命題在曾經(jīng)一直是一個不可思議的方向，大家會問：計算機怎么可能自主生成一個方案呢？計算機沒有意識，沒有創(chuàng)造性的思維。這些常見問題也是我們的技術(shù)團(tuán)隊早期一直沒有涉足AI領(lǐng)域的原因，真正的契機還是得益于2016年一次項目方案投標(biāo)的嘗試。因為周期緊張，人工繪圖無法完成全部的設(shè)計工作，所以只能借助當(dāng)時的“參數(shù)化”技術(shù)力量嘗試用編程的方法，將整個方案從設(shè)計推演到制圖建模的流程全部寫出自動生成程序。因為我們的項目團(tuán)隊成員自2009年開始研究參數(shù)化，成立了早年的NCF參數(shù)化建筑論壇，多年間不斷在實戰(zhàn)項目中磨練算法編寫功底，所以能有技術(shù)條件完成這個技術(shù)應(yīng)用上的突破。

在這個項目中，我們的技術(shù)團(tuán)隊經(jīng)過一周左右的定制算法編寫，完整地實現(xiàn)了：任務(wù)書數(shù)據(jù)錄入之后，建筑平面一鍵生成、建筑總圖一鍵生成、建筑立面一鍵生成、總平面一鍵填色、剖面圖自動繪制，平面排版一鍵生成。全流程下來運算僅需要10分鐘左右時間，生成后通過6個小時左右的人工調(diào)整，完成了(除了效果圖以外的)全部投標(biāo)文件的技術(shù)標(biāo)內(nèi)容。應(yīng)該說整套成果在當(dāng)年還是非常震撼的，它讓我們看到了行業(yè)的設(shè)計模式與大程序密切結(jié)合的未來。這也堅定了后來的數(shù)字冥想去做諾亞大程序算法開發(fā)的決心。

很多朋友了解到數(shù)字冥想是通過我們今年3月30日上線的首期產(chǎn)品“諾亞戰(zhàn)斧版”，日前第一個模塊“住宅的AI強排算法”已經(jīng)和大家見面了。這套程序并不需要建筑師花費很大的學(xué)習(xí)成本，就可以簡單上手，能夠協(xié)助大家更高效率地完成有關(guān)住宅強排的前期工作。

于此同時我們也為這套智能算法工具設(shè)計了多場景的應(yīng)用功能，比如高層強排，多層強排，高低配強排，自動算日照，自動算法指標(biāo)，容許用戶自由配置產(chǎn)品，容積率，建筑朝向，地方規(guī)范等等。輸入端非常開放，同時每種地形及不同的數(shù)據(jù)錄入都可以讓“諾亞”為我們生成多款不同的對比方案供參考。從我們自己的建筑師應(yīng)用體驗來看，普遍的強排工作效率可以翻10倍以上。

當(dāng)然這款產(chǎn)品在C端上線之后，我們也收到了來自全國各地的建筑師的支持反饋和改良意見，目前整個住宅AI強排模塊正在向著第一代穩(wěn)定版快速的優(yōu)化迭代中，大家很快就能完整地體會到AI給方案設(shè)計階段賦予的能量。

我們在用傳統(tǒng)的線性思維方法構(gòu)思方案的時候，其實往往是通過設(shè)計師的大腦和創(chuàng)作過程中的圖紙反復(fù)構(gòu)思迭代形成了設(shè)計的過程。當(dāng)設(shè)計師選擇不同的設(shè)計方式和設(shè)計工具的時候，往往做出來的成果大不一樣。比如我們用手繪的方式做設(shè)計，每畫幾筆大腦就想想，再加幾筆大腦再想想。這個過程中作為創(chuàng)意工具的紙和筆會輔助同時也會約束到我們的方案設(shè)計過程。

如果換成SU或是用GH創(chuàng)作，設(shè)計過程中建筑師得到的啟發(fā)就大不一樣了。由此可見設(shè)計模式的不同確實會給設(shè)計結(jié)果帶來普遍意義上的改變，我認(rèn)為在過去的行業(yè)技術(shù)發(fā)展中，我們面臨過幾次重要的創(chuàng)意工具變革，都給整個行業(yè)的設(shè)計模式帶來過客觀的改變：

從手繪到CAD，我相信大家都公認(rèn)了這種變革；從CAD到SU，方案構(gòu)思從二維的迭代轉(zhuǎn)移為三維的迭代；我自己就是在這個階段進(jìn)入的建筑行業(yè)，那個時候有三維能力的建筑師是非常有競爭力的。之后極少部分的的人經(jīng)歷了從SU到GH，這是方案構(gòu)思從對設(shè)計結(jié)果的迭代轉(zhuǎn)移到對設(shè)計方法的迭代。能靈活運用參數(shù)化技術(shù)的設(shè)計師其實一直在創(chuàng)作新的設(shè)計方法，這就打開了一批人對設(shè)計創(chuàng)新的全新理解。但是這個技術(shù)的門檻太高，老一代很難掌握，新一代掌握了也缺乏設(shè)計經(jīng)驗，所以沒有引發(fā)廣泛的共鳴。這一次我們從GH到諾亞，其實是將更復(fù)雜的邏輯算法打包成了使用門檻很低的“大程序”。建筑師可以直接一鍵使用這些功能，并實時地看到算法給予我們的反饋。這樣就建立了一個人腦構(gòu)思與大程序運算之間的迭代循環(huán)，它能促使建筑師在方案前期大批量的抽象數(shù)據(jù)面前快速地找到具象的設(shè)計運算成果，通過反復(fù)地多方案生成對比，找到更適合的、理想的設(shè)計方向。這種更為高效的、科學(xué)的工作方法，我們認(rèn)為才是符合當(dāng)下的時代特征的。

目前的“諾亞”提出了獨立的“AHA智能化輔助設(shè)計應(yīng)用思維”正是基于這種多年實踐得到的理論基礎(chǔ)。即為我們通過Algorithm derive=智能衍生；Human-computer interact=人機交互；Algorithm optimize=智能優(yōu)化；三大核心步驟完整的實現(xiàn)AI輔助設(shè)計的提效過程。

前期方案構(gòu)思的混沌狀態(tài)，我們借助AI快速地智能衍生方案的可能性，相當(dāng)于有人為我們做了很多對比方案。中期當(dāng)建立起對方案全局完整的理解之后，建筑師可以自由的提出自己的設(shè)計傾向，通過人機交互算法快速錄入給計算機進(jìn)行修改。后期方案特征確定后，繁瑣的調(diào)整校驗工作再次交給AI獨立完成。這樣的全流程一方面幫建筑師回避了創(chuàng)作的收尾階段那些繁瑣的、機械的制圖計算校驗工作，另一方面把充足的時間留給了人去思考如何更好的去做方案。我覺得這種工作方法的價值，在于它能攻克目前很多行業(yè)現(xiàn)存的痛點，這是我過去十年里從事建筑方案設(shè)計工作的切身體會。

我們從程序本質(zhì)特征的角度出發(fā)，任何可以被程序化的工作內(nèi)容其實都可以用這種自動生成的方式來實現(xiàn)。所以當(dāng)我們談到應(yīng)用場景時，重點要看那些設(shè)計工作的場景中，是否存在可程序化的模式。而事實上，大部分設(shè)計工作場景都包含了近30%的強腦力勞動，和大于70%的弱腦力（也就是偏程序化的）勞動。所以我們可以理解為，未來AI會全方位的輔助到我們的各種設(shè)計工作環(huán)節(jié)中去，代替我們做重復(fù)制圖，做數(shù)據(jù)校對，為設(shè)計師推薦各種不同設(shè)計模式下的生成結(jié)果。

目前，數(shù)字冥想已經(jīng)陸續(xù)的在諾亞平臺上推出了城市體量生成、公建獨棟強排、地面停車生成、地庫停車生成、公建立面設(shè)計、住宅立面設(shè)計等模塊。它們都是我們項目團(tuán)隊曾在設(shè)計實戰(zhàn)過程中總結(jié)的在方案策劃構(gòu)思環(huán)節(jié)的輔助衍生算法。雖然在現(xiàn)階段很多用戶指出，這些算法不能直接計算出理想的方案。但從輔助設(shè)計的角度來看，確實可以大幅度的減少設(shè)計前期去盲目嘗試的時間。目前諾亞開發(fā)團(tuán)隊也正在優(yōu)化整個邏輯框架，使得算法生成的結(jié)果更加生動并多元化。相信大家在不久的未來就可以輕松地體會到這些科技產(chǎn)品帶來的設(shè)計快感。

另外，從跨行業(yè)的角度來看，水平可延展到規(guī)劃、室內(nèi)、景觀等平行設(shè)計行業(yè)，垂直可深入到建筑工程體系中結(jié)構(gòu)、水暖電設(shè)計。AHA的模式可以廣泛地試用到設(shè)計全行業(yè)當(dāng)中去，我們現(xiàn)在常說的BIM，大家熟悉的Revit，都可以成為AHA的載體。其本質(zhì)原因是因為各個專業(yè)都存在相當(dāng)大比重的可程序化的工作環(huán)節(jié)，同時用程序生成的數(shù)據(jù)圖紙，要比人工繪制的更加的具備標(biāo)準(zhǔn)化特征，也更符合目前諸多建筑科技產(chǎn)業(yè)框架對高質(zhì)量數(shù)據(jù)的迫切需求。

是的，從我個人過去十年的設(shè)計實踐總結(jié)而言，這種技術(shù)對于設(shè)計行業(yè)尤其是在設(shè)計方式上的變革確實是革命性的。不論是過去的“參數(shù)化”還是如今的“智能化”技術(shù)都可以使得如今的設(shè)計結(jié)果如虎添翼。但在早年我們就知道這些技術(shù)都有一個很高的門檻，想從理解到掌握再到精通，需要一個從量變到質(zhì)變的過程。這也就無疑在增加整個行業(yè)轉(zhuǎn)換的成本，讓很多機構(gòu)望而卻步。

如今的數(shù)字冥想正在重新審視這個問題，“諾亞戰(zhàn)斧”的誕生就是一個很好的例子，我們一改之前的技術(shù)培訓(xùn)、技術(shù)開源模式，重新思考如何將技術(shù)封裝，把打包好的模塊直接呈現(xiàn)給用戶一鍵生成。這樣本質(zhì)上是在不斷降低“智能化”技術(shù)的應(yīng)用門檻，從而讓我們的行業(yè)能夠更容易地用上這些沉睡已久的神兵利器。

當(dāng)然，在這個過程中我們也觸碰到很多技術(shù)以外的產(chǎn)品模式的問題，在一個全新的領(lǐng)域，用戶對產(chǎn)品的應(yīng)用要求是千差萬別的，尤其在這個智能APP交互軟件蓬勃發(fā)展的時代，大家早已習(xí)慣了智能軟件方便、舒適的體驗感受，一次錯誤的安裝、一次非標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)輸入都會帶來不好的應(yīng)用體驗。而這些大家反饋給我們的細(xì)節(jié)也正是目前我們最為重視并且開展優(yōu)化的內(nèi)容。數(shù)字冥想需要進(jìn)一步的打磨產(chǎn)品，將“智能化”的設(shè)計快感更簡潔地傳達(dá)給諾亞的用戶。相信不用很久，一但更多的人體會到了“諾亞”核心算法所創(chuàng)造出來的價值，我們就會迎來這次令人驚喜的變革。

以AI輔助設(shè)計推進(jìn)行業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型，探尋設(shè)計邏輯革新與方案智能生成，實現(xiàn)革命性迭代。設(shè)計科技論壇第六期將在9月底發(fā)布，與智能建造專家對話，探尋建造新模式趨勢，敬請期待！

▋▎關(guān)于我們

廣東天元建筑設(shè)計有限公司（睿住天元）定位設(shè)計科技綜合服務(wù)商，具備全過程全專業(yè)設(shè)計咨詢能力及一體化的設(shè)計與服務(wù)。作為具有現(xiàn)代化管理思維的建筑設(shè)計十項全能企業(yè)，我們堅持以優(yōu)質(zhì)的設(shè)計與服務(wù)，為客戶提供全專業(yè)、全品類建筑設(shè)計綜合型解決方案。

企業(yè)擁有多項專業(yè)資質(zhì)，具有建筑設(shè)計甲級、規(guī)劃乙級資質(zhì)、園林乙級資質(zhì)。業(yè)務(wù)范圍涵蓋城市規(guī)劃設(shè)計、建筑設(shè)計、景觀設(shè)計、室內(nèi)設(shè)計、土建施工圖設(shè)計、裝配式設(shè)計、智慧生活設(shè)計、鄉(xiāng)村&康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)化設(shè)計、EPC&全過程工程咨詢服務(wù)。

成為了廣東省勘察設(shè)計協(xié)會理事單位、廣東省建設(shè)工程綠色與裝配式協(xié)會副會長單位、中國建筑業(yè)協(xié)會綠色建造與智能建筑分會常務(wù)理事單位，國家高新技術(shù)企業(yè)，列入裝配式產(chǎn)業(yè)基地，參與國家BIM及智能化標(biāo)準(zhǔn)修編。

企業(yè)擁有專利30項，通過了ISO9001:2015 質(zhì)量管理體系認(rèn)證，知識產(chǎn)權(quán)管理體系認(rèn)證。連續(xù)11年獲廣東省守合同重信用企業(yè)，獲評2019年度廣東省工程勘察設(shè)計民營企業(yè)勘察設(shè)計收入十強企業(yè)，成為華南理工大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué)等多個高校的校外基地。