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AI in architettura: 8 esempi di applicazione

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Implementare l’AI in architettura consente di rivoluzionare i processi di progettazione degli edifici. Scopri tutti i dettagli!

Hai mai pensato a come potrebbe cambiare il mondo dell’architettura se i problemi più complessi venissero risolti da computer intelligenti capaci di sostituirsi (in tutto o in parte) all’attività umana?

Sebbene, a primo impatto, un simile scenario possa sembrare improbabile o addirittura rischioso, la realtà ci dimostra che le applicazioni dell’intelligenza artificiale (AI) nella progettazione architettonica sono già molto numerose, e consentono ai professionisti del settore edile di ottenere risultati davvero entusiasmanti.

In questo articolo, ti guiderò nella scoperta dei casi d’uso più importanti dell’AI in architettura per farti apprezzare le potenzialità di questa tecnologia, che offre interessanti opportunità di utilizzo anche nel settore dell’ingegneria civile (scopri quali, leggendo questo articolo).

Nella maggior parte dei casi, l’intelligenza artificiale viene implementata in architettura a partire dai modelli BIM. Per iniziare a sperimentare sin da subito i vantaggi di questa tecnologia, ti consiglio di provare gratuitamente un software di progettazione edilizia 3D/BIM, ovvero uno strumento che semplifica le operazioni modellazione e ti aiuta a creare una base di dati affidabile da utilizzare per diverse applicazioni di intelligenza artificiale.

BIM and AI - AI in architettura

Che cos’è l’intelligenza artificiale (AI) in architettura

L’intelligenza artificiale (AI) è una tecnologia innovativa che consente alle macchine e alle applicazioni informatiche di imparare dall’esperienza, adattarsi a nuovi input e ad eseguire funzioni che normalmente richiedono l’intelligenza umana, come l’interpretazione visiva, il ragionamento, l’apprendimento e il processo decisionale.

Nel contesto dell’architettura e del design, l’intelligenza artificiale può essere vista come uno strumento investigativo che ha la capacità di analizzare rapidamente i progetti di costruzione, fornendo risposte adeguate ai problemi più complessi e con il minimo intervento da parte dell’uomo.

Il funzionamento dell’AI si basa sull’utilizzo di algoritmi intelligenti e iterativi, nonché di tecniche e metodologie avanzate che consentono ai software di processare enormi quantità di dati in un tempo brevissimo. Ad ogni ciclo di elaborazione di questi dati, i sistemi intelligenti sono in grado di verificare e misurare le proprie prestazioni e sviluppare competenze aggiuntive.

Tra le tecniche di intelligenza artificiale più diffuse ritroviamo, ad esempio:

  • il machine learning (apprendimento automatico): riguarda lo studio, la costruzione e l’implementazione di algoritmi che permettono ai sistemi informatici di imparare e fare previsioni in modo automatico, partendo da una serie di dati di input e riducendo gli errori ad ogni processo d’apprendimento;
  • le reti neurali: sono un tipo di machine learning costituito da unità interconnesse simili ai neuroni del cervello umano, che hanno la capacità di analizzare grandi set di dati più e più volte per trovare associazioni e interpretare il significato dei dati indefiniti;
  • il deep learning (apprendimento approfondito): è un approccio all’apprendimento automatico che prende spunto dal cervello umano e utilizza enormi reti neurali artificiali per elaborare informazioni, trovare connessioni tra i dati, apprendere da modelli complessi, ecc.;
  • il cognitive computing (calcolo cognitivo): è una branca dell’AI che ha lo scopo di ottenere un’interazione naturale tra esseri umani e macchine, consentendo ai computer di imitare il modo in cui funziona il cervello umano durante l’esecuzione di un’attività complessa;
  • la computer vision (visione artificiale): rappresenta la capacità di rivedere e interpretare il contenuto di un’immagine tramite il riconoscimento di schemi e il deep learning. Grazie alla visione artificiale, i sistemi intelligenti sono in grado di catturare immagini o video in tempo reale, identificare i componenti dei dati visivi e interpretare l’ambiente circostante.

La crescita esplosiva dell’AI nella progettazione architettonica è legata allo sviluppo di ulteriori innovazioni tecnologiche che permettono all’intelligenza artificiale di essere sfruttata al massimo delle sue potenzialità. Queste tecnologie includono:

  • il Building Information Modeling (BIM): è un processo digitale avanzato che permette di raccogliere in un unico modello le informazioni necessarie a gestire l’intero ciclo di vita di un progetto;
  • I’Internet of Things (IoT): è un sistema di dispositivi informatici interconnessi che hanno la capacità di trasferire dati su una rete senza richiedere l’interazione dell’uomo;
  • la Virtual Reality (VR) e l’Augmented Reality (AR): sono tecnologie che consentono all’utente di immergersi nel modello architettonico virtuale di un edificio, o di integrare la realtà fisica con il mondo digitale, allo scopo di valutare la resa finale di un progetto.
Progettazione in realtà virtuale aumentata - AI in architettura

Progettazione in realtà virtuale/aumentata

AI in architettura: 8 esempi di applicazione

Le applicazioni dell’intelligenza artificiale in architettura sono vaste e diversificate e consentono ai professionisti del settore di liberarsi dalle attività routinarie, risolvere problematiche complesse e migliorare l’efficienza globale dei progetti.

Di seguito potrai scoprire quali sono gli 8 casi d’uso più importanti dell’AI nella progettazione architettonica:

  1. Architettura parametrica: è un metodo di progettazione iterativo che consente di giocare con determinati parametri per testare diversi tipi di output e creare forme architettoniche estremante creative e complesse che sarebbero impossibili da progettare e modellare con i metodi tradizionali. Utilizzando la progettazione parametrica, gli architetti e i designer possono inserire i vincoli e apportare modifiche al progetto in tempo reale, e il modello viene automaticamente aggiornato per testare le possibili soluzioni. Rispetto ai metodi tradizionali, l’architettura parametrica consente di ridurre notevolmente i tempi di progettazione, offrendo agli architetti la possibilità di selezionare l’output desiderato, e di rimodellare più volte l’edificio sulla base delle diverse esigenze.
  2. Design generativo: è una tecnica di ottimizzazione del progetto. A differenza dell’architettura parametrica, che utilizza vincoli e parametri di input per risolvere un problema di progettazione, il design generativo applica algoritmi intelligenti a quegli stessi parametri per eseguire un processo di ottimizzazione volto alla ricerca della soluzione migliore. Nella progettazione generativa il designer, oltre a stabilire i vincoli e gli obiettivi del progetto, fornisce le metriche di valutazione che il software utilizzerà per classificare i risultati, avvicinandosi di volta in volta alla soluzione progettuale ottimale;
  3. Integrazione con BIM: le aziende che si occupano della produzione di software BIM si affidano all’intelligenza artificiale per migliorare l’efficienza e le potenzialità dei loro programmi. Questi strumenti sono in grado, ad esempio, di raccogliere enormi quantità di informazioni che l’AI utilizza per esplorare ogni aspetto del progetto, ricavando le soluzioni ottimali molto più velocemente di quanto possa fare la mente umana. I software BIM abilitati all’intelligenza artificiale sfruttano, inoltre, l’apprendimento automatico per imparare dai dati, rilevare modelli e prendere decisioni indipendenti su come automatizzare e migliorare i processi di progettazione e costruzione degli edifici;
  4. Rendering: l’intelligenza artificiale aiuta gli architetti e i designer a creare immagini fotorealistiche e professionali dei progetti di architettura. I rendering software che integrano funzioni intelligenti sono, infatti, in grado di settare automaticamente i parametri che consentono di ottenere immagini di altissima qualità, senza particolari sforzi da parte dell’utente, oppure di eseguire rendering in tempo reale, che permettono di valutare la resa del progetto mentre si esegue la modellazione;
  5. Esperienze immersive: le simulazioni in realtà virtuale/aumentata forniscono una visione completa del progetto, e consentono agli architetti di presentare le loro idee nel miglior modo possibile. Grazie all’intelligenza artificiale, è possibile integrare le tecnologie di visione artificiale tradizionali con tecniche di computer vision più avanzate, che rendono l’esperienza dell’utente ancora più realistica e interattiva;
  6. Pianificazione: l’AI è uno strumento molto potente che può aiutare i progettisti a semplificare i processi di pianificazione, offrendo loro la possibilità di accedere a innumerevoli quantità di dati, eseguire analisi predittive, effettuare stime dei costi, programmare le attività, identificare possibili minacce, ecc.;
  7. Costruzione e sicurezza: le macchine a guida autonoma e i robot dotati di intelligenza artificiale possono svolgere in maniera quasi indipendente operazioni di costruzione ripetitive o rischiose, accelerando notevolmente l’avanzamento del progetto. Attraverso l’utilizzo di droni intelligenti è possibile, inoltre, migliorare la sicurezza in cantiere. Questi strumenti integrano software per il riconoscimento delle immagini e sono in grado di rilevare condizioni potenzialmente pericolose, come l’assenza di dispositivi di protezione o la presenza di strutture poco sicure;
  8. Domotica: l’integrazione tra intelligenza artificiale e tecnologie IoT contribuisce allo sviluppo di edifici intelligenti che consentono di ottimizzare i consumi energetici e migliorare la sicurezza e il comfort degli occupanti. Gli algoritmi alla base dei software di AI possono essere opportunamente addestrati per elaborare i dati raccolti dai sensori IoT dislocati nei vari ambienti di un edificio. Questi programmi sono in grado di analizzare gli input ricevuti, per poi suggerire o mettere direttamente in atto azioni finalizzate a riportare gli apparati dell’edificio al loro funzionamento ottimale, aumentando l’efficienza operativa e ottimizzando l’utilizzo delle risorse.
esempio di architettura parametrica - Heydar Aliyev Center - Baku

Esempio di architettura parametrica (Heydar Aliyev Center, Baku)

AI in architettura: vantaggi e sfide per il futuro

L’intelligenza artificiale offre innumerevoli opportunità creative e sta diventando uno strumento indispensabile nei progetti di architettura. I software dotati di funzioni intelligenti hanno, infatti, la capacità di analizzare in modo più efficiente i dati e possono aiutare gli architetti a implementare nuove tecniche di progettazione.

Oltre a supportare la creatività dei progettisti e a garantire la risoluzione di problematiche complesse, l’implementazione dell’AI nell’architettura e nel design consente di:

  • ridurre significativamente i tempi di progettazione;
  • migliorare l’esperienza dei potenziali clienti;
  • esplorare qualsiasi aspetto del progetto prima della sua effettiva realizzazione;
  • ottimizzare i processi di pianificazione e costruzione;
  • incrementare la produttività e i livelli di sicurezza in cantiere;
  • contribuire alla costruzione di edifici più efficienti e sostenibili;
  • migliorare la qualità del risultato finale.

In ragione delle sue elevate potenzialità, si è diffuso il timore che l’AI possa sostituire in un futuro non troppo lontano la figura dell’architetto. In realtà, questa tecnologia non deve essere vista come una minaccia, ma come una grande opportunità che aiuterà i progettisti a snellire e semplificare sempre di più il loro lavoro.

Anche se l’architettura del futuro sarà completamente diversa rispetto a quella attuale, gli architetti e i designer manterranno sempre un ruolo centrale nei processi di progettazione e costruzione degli edifici. Grazie alla progettazione incentrata sull’intelligenza artificiale potremo assistere, ad esempio, alla realizzazione di strutture architettoniche dalle forme mai viste prima, o alla costruzione di intere città intelligenti basate su flussi ottimizzati e sullo scambio dei dati in tempo reale.

Per non rimanere indietro rispetto a questa trasformazione, inizia anche tu a sperimentare i vantaggi dell’AI con un software di progettazione edilizia 3D/BIM. Con l’aiuto di questo strumento potrai creare e arricchire di informazioni utili il modello digitale del tuo progetto (che utilizzerai come base per diverse applicazioni incentrate sull’AI), e potrai cimentarti in un metodo di progettazione più intelligente e creativo grazie alla funzionalità di Real-Time rendering.

 

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