ЦИФРОЧЕНТО. Как эпоха нейросетей меняет архитектуру

Будущее уже здесь

С тех пор как Midjourney, DALL-E и другое программное обеспечение официально запустили бета-версии и стали доступными для пользователей, начался бум генерации изображений на основе языковых описаний. Миллионы пользователей по всему миру приступили к экспериментам по созданию реалистических, художественных или футуристических рисунков. Кажется, что границ для воображения просто не существует ни в стилистических направлениях, ни в сюжетных линиях, ни в цветовых решениях. По конкретному запросу нейронная сеть может воспроизвести что угодно: портреты и пейзажи, сюжеты из комиксов, известных лент или мультфильмов, постапокалиптический арт или научпоп.

IT-технологии уже давно играют ключевую роль в бесчисленных отраслях, включая архитектуру, дизайн и изобразительное искусство, но искусственный интеллект, по-видимому, изменяет саму природу творческих процессов. В частности, новые площадки для креатива стали глотком вдохновения и визуализации сокровенных желаний, которые иногда специалисты просто не решаются продемонстрировать широкой общественности.

Да, просматривая в Сети созданные с помощью ИИ архитектурные произведения, здесь и там натыкаешься на то, что казалось невозможным соединить. Целые подводные города в стиле стимпанк, высокие небоскребы, словно спроектированные самим Гауди, сюрреалистические здания с затейливыми фасадами и замысловатыми элементами – новые инструменты открывают безграничные возможности для творческого воображения и самовыражения.

Впрочем, есть место и для вполне реалистичных объектов, которые можно спутать с работой настоящего архитектора. А что самое главное — ИИ может по определенному запросу предложить сразу несколько вариантов, а на генерацию уйдет не больше 5 минут, тогда как человеку могут понадобиться часы, недели или даже месяцы, чтобы предложить заказчику несколько вариантов архитектурных решений. И возникает вопрос: не заменит ли в будущем искусственный интеллект работу реальных специалистов?

Пророчество и прагматизация

Архитектор и доцент Мичиганского университета Матиас дель Кампо рассказывает, что впервые начал задействовать ИИ в работе около 4–5 лет назад. Тогда он использовал в основном GAN (Generative adversarial network, Генеративные соревновательные сети) и Revolution Networks. Они представляют собой более серьезные алгоритмы ИИ классического машинного обучения и были созданы еще до появления общеизвестных Midjourney или DALL-E.

Суть идеи – в комбинации двух нейросетей, при которой одновременно работает два алгоритма: «генератор» и «дискриминатор». Задача генератора – генерировать образы заданной категории. Задача дискриминатора – пытаться распознать созданный образ. GAN может использоваться, в частности, для улучшения качества нечетких или частично испорченных фотографий.

Матиас дель Кампо упоминает, что применил алгоритм для исправления изображений. «Я не думаю, что этот опыт был очень успешен, но знаете, когда все это только начинается, оно редко хорошо работает», — рассказывает дель Кампо.

О Midjourney архитектор узнал позже в окружении медиа. Он говорит, что художники обычно первыми открывают интересные технологии и применяют ИИ в искусстве.

«Мне это показалось очень интересным. Если вы вводите в Midjourney предложения, приложение создает группу соответствующих изображений, далее вы можете работать с одним из них и получить следующую группу изображений, сгенерированных на базе избранного. Архитекторы традиционно работают таким же образом: вы садитесь с листом бумаги и кисточкой и начинаете создавать какой-то эскиз, дальше вы пробуете еще один и еще один. Вы пытаетесь найти окончательное понравившееся вам решение. Вряд ли у вас получится идеальный рисунок с первой попытки. По такому принципу работает и ИИ. Итак, у Midjourney есть что-то от архитектурного процесса», – говорит архитектор.

По словам Матиаса, объемы данных, с которыми работает искусственный интеллект, составляют более 5 млрд изображений – это огромное количество знаний о человеческой культуре.

«Это совершенно уникальное приложение. Но все только кажется потрясающим. Если вы архитектор и начинаете исследовать ИИ как инструмент, вы понимаете, что это не имеет смысла, поскольку в составляющих Midjourney нет семантической информации. Он не понимает, что такое гостиная, что такое ванная, что такое туалет. Применение очень провокационное, интересное, красивое, но оно не направлено на создание функциональности или, например, устойчивости и экологичности», — отмечает дель Кампо.

Впрочем, Матиас усматривает перспективы развития ИИ для архитекторов, если у него в будущем будет интегрирована информация об окружающей среде, местах, где запланировано строительство, экологические условия, финансирование проекта и другие «более прагматические вещи».

Именно при наличии анализа указанных данных использование ИИ будет иметь смысл, и программа сможет предложить наилучшее решение. Другой подход, который может стать эффективным, – это сочетание работы двух систем. Сначала создать изображение в Midjourney, а затем направить его в другую сеть, которая проанализирует эти изображения и сделает выводы о качестве дизайна.

Есть две вещи, в которых искусственный интеллект очень хорош: это предсказание и оптимизация

«Итак, вы можете взять изображения, созданные в Midjourney, и загрузить их в другую программу искусственного интеллекта, которая оптимизирует или проанализирует иллюстрации и предоставит архитектору предложения относительно того, возможны ли эти решения для реализации проекта. Да, по моему мнению, Midjourney может стать частью нашей повседневной работы, но только как еще один из целого ряда используемых нами инструментов. Это может позволить нам как архитекторам и архитектурной дисциплине достичь прогресса в том, что мы предлагаем общественности», – говорит Матиас дель Кампо.

Новое измерение инвестиций (у себя)

Когда речь идет о современных технологиях, их создании и развитии, когда мы начинаем дискуссию о новых разработках и достижениях человечества, мы невольно оглядываемся в сторону Запада. Европа на протяжении веков стояла на передовой эволюционной деятельности в жизни человека и его взаимодействия с окружающей средой. Последние два столетия к ней присоединились отдельные страны Северной Америки. Но удивительный факт: украинские архитекторы использовали нейросети в своей работе более 10 лет назад.

Основатель и главный архитектор в Dmytro Aranchii Architects Дмитрий Аранчий в 2011 году вместе с командой представил проект реновации вагонного депо Киев-Пассажирский в Киеве.

Огромную территорию нужно было реорганизовать в комфортное пространство, которое объединило бы два больших микрорайона — Чоколовку и микрорайон Политехнического института — благодаря рационально организованным путям, пешеходным зонам и велодорожкам. Специалисты использовали симуляцию толпы, что позволило сгенерировать псевдооптимальные пути между двумя отрезанными друг от друга микрорайонами.

«Я бы не сужал понятия искусственного или вычислительного интеллекта к «трендовым» приложениям типа Midjourney, DALL-E и других подобных. Это лишь тот момент, когда самая веселая и самая эффектная, но не факт, что самая продуктивная часть происходящего в профессиональной среде прорвалась в широкую массу. Однако архитектор все больше превращается в оператора технологии, которая становится все сложнее и умнее.

Наша команда, например, активно использует искусственный интеллект в работе нашей мастерской. В сентябре 2022 года мы выиграли закрытый конкурс на проектирование апартаментов, вычеркнув планировку вручную, а визуальный ряд сгенерировав с помощью Midjourney. Также активно подключаем искусственный интеллект к послеобработке, работая с окружением. Сейчас начали экспериментировать с генерацией трехмерной геометрии и имеем большие надежды на эту технологию.

Архитектору сейчас все больше приходится разбираться в огромном арсенале упрощающего жизнь инструментария. Время, которое уходило, чтобы сделать что-то вручную, теперь можно инвестировать в поиск и изучение инструмента, который упростит/оптимизирует/даст невиданные результаты в проектировании», — говорит Дмитрий.

Он отмечает, что чем дальше, тем больше архитектору приходится опираться на элементарное программирование и, скорее всего, оно станет неотъемлемым инструментом современного человека, как когда-то стала математика.

«В таком случае архитектор может создавать или модифицировать алгоритмы, в том числе искусственного интеллекта, для решения уникальных задач в архитектуре, которая все-таки гораздо больше напоминает haute-couture, чем pret-a-porter», — говорит Дмитрий Аранчий.

Будущее — по согласованию интеллекта конвенционного и антропотворенного, а сам ИИ можно рассматривать как расширение или улучшение наших возможностей

«Продвинутые мировые практики уже давно автоматизируют большие, особенно повторяющиеся процессы, – добавляет Аранчий, – в частности, автоматизируют и творческую составляющую. Во главу угла мне кажется скармливание искусственным интеллектам алгоритмов формообразования и инженерных решений для того, чтобы они оперировали не только образами из гугла, а понимали логику проектирования – от паттерна на криволинейном фасаде и профильной системы остекления до восприятия конструкциями нагрузки и узлов по энергоэффективности. Живем в самое интересное время, вы удивитесь, что будет завтра, а возможно, и сегодня послеобед».

Кроме глобальных вопросов, типа перспектив развития использования искусственного интеллекта в сфере архитектуры и дизайна и революции, которую компьютерные программы смогут осуществить уже в скором будущем, существуют и другие, более приземленные. А именно авторское право. Кому оно должно принадлежать? Непосредственно нейросети, воспроизведшей изображение? Разработчикам нейросети? Или архитектору, осуществившему запрос? Или авторам тех работ, на основе которых нейросеть эти изображения сгенерировала?

Этими вопросами озабочен и Дмитрий Сивак. Он вспоминает, что раньше не разрешалось размещать сгенерированные ИИ иллюстрации на фотостоках, потому что просто не было понимания, кто является автором работы.

«Сейчас разрешение на их размещение на фотостоках уже есть, но все равно остается много непонимания, что будет дальше. Я более пессимистический – это будет грустно для всех нас. Если коротко – профессия станет низкооплачиваемой. Некоторые процессы будут делаться гораздо легче. Массовый демпинг приведет к тому, что нам придется работать больше меньших денег», — делится архитектор своей обеспокоенностью.

Очевидно, что одна озабоченность перетекает в другую. Удастся ли специалистам задержаться в профессии? Не приведет ли новый технологический бум к потере рабочих мест для десятков тысяч специалистов в проектировочной, инженерной и других самых разнообразных сферах?

Дмитрий Сивак свой пессимизм в этом вопросе объясняет опасением, что уже вскоре архитекторы и дизайнеры начальных уровней, которые только получили образование и выпустился из университетов, не смогут так просто справиться, потому что то, чему они учились в течение лет, сможет за них делать искусственный. интеллект, обучение которого осуществляется гораздо быстрее.

«Четвертая версия Midjourney уже на голову выше предыдущих. Это как студент 1-го и 5-го курсов. Нейросети учатся в десять раз быстрее. Сейчас они генерируют впечатляюще реалистичные рисунки и фотографии. Чтобы так работать с изображениями, люди 5–6 лет учатся, и не у всех это выходит. Человек нарисует один-два варианта и устает. Нужна передышка, подумать, найти вдохновение. А Midjourney делает 10 вариантов в 5 минут, и каждый из них по-своему гениален.

Есть надежда, что это станет инструментом и по-прежнему архитекторы будут заниматься своей работой. Нейросети делают много классных картинок, которые ты потом должен смоделировать, очертить и сделать много дополнительной работы. Ты должен быть высококвалифицированным специалистом, чтобы потом с этим работать. Другое дело в том, что сгенерированные искусственным интеллектом изображения могут вывести человека из творческого ступора, и некоторым это очень помогает.

Впрочем, если раньше, начиная с джуниора, ты мог работать и зарабатывать деньги, сейчас ты не нужен. Ты отучишься 5 лет в институте и потом 5 лет будешь работать бесплатно, потому что твою работу смогут сделать быстрее и эффективнее. Ранее совершенствование лифтов привело к тому, что исчезла потребность в лифтерах, развитие связи повлекло за собой исчезновение профессии телефониста. Но это касалось небольшого количества людей, это не было так глобально.

Сейчас в Notion (приложение для смартфона, предоставляющего базы данных, доски канбан, календари и напоминания. — Прим. ред.) уже начали встраивать нейросети, и мы теряем копирайтеров и кучу смежных профессий. Я могу показаться психом, который говорит «Покайтесь», но очень скоро многие профессии окажутся ненужными. Нас ждет большая безработица», — делится нелестным прогнозом Дмитрий.

Нейросеть может создать бесконечное количество вариантов изображений, и самое неприятное, что она может сделать это без тебя и красиво.

«Сейчас выходит нейросеть, которая по запросу создает видеоролики. А еще появляется нейросеть от Google, которая по запросу создает 3D-модели. Ты вводишь, например, текст «вазочка с фруктами», и она сразу создает эту вазу в 3D. Да, сейчас нейросети создают просто картинки, и они могут помогать архитекторам в процессе брейншторминга. Но уже через полгода мы сможем получать 3D-модель по запросу, а в дальнейшем — загружать и участок. А еще через год-два можно все это получать с планированием. И все у тебя есть 5–10 вариантов готового здания. Для 90% людей этого будет достаточно. Люди не всегда хотят чего-нибудь сложного. И зачем тогда архитектор, если за 10 долларов можно получить полный пакет чертежей? И скорее всего такие стартапы появятся», — утверждает архитектор.

Беспокойство своего украинского коллеги не разделяет Матиас дель Кампо. По его мнению, подобные дискуссии имеют место уже более 250 лет и ведутся параллельно с развитием тех или иных технологий.

«В XIX веке художники были очень смущены появлением фотографии, которая потенциально могла оставить их без работы. Я не переживаю по этому поводу, потому что люди имеют большое воображение, а значит, вы всегда можете подумать о том, как использовать эту технологию. Это просто изменения, и вы должны адаптироваться к ситуации. Люди очень хорошо приспосабливаются. Наша профессия изменится, но не исчезнет», – говорит дель Кампо.

Дмитрий Аранчий: Эпоха цифроченто подкрадывается быстро и незаметно

«Ведущие ученые сходятся во мнении, что, прежде всего, приложения искусственного интеллекта заменят низкоквалифицированных работников, например рабочих, занимающихся сортировкой и разгрузкой. Это уже происходит в том же Amazonе. Руководство Tesla и других заводов пытается максимально автоматизировать работу, оставляя людей на местах скорее для контроля качества. Различаются только мнения по поводу остальных.

Некоторые немного пессимистично считают, что как минимум человеку не хватит работы, и он заскучает, потеряв смысл жизни; другие же рассуждают о том, как человек, лишенный рутинных операций и обязанностей, превратится в абсолютного творца: будет больше создавать и меньше заниматься подсчетами коммуналки на выходных и домашними обязанностями.

Как бы там ни было, а мне кажется, что будет понемногу из всего вышеупомянутого, и это произойдет так постепенно, что мы не заметим разницы, и вместо забастовок людей, потерявших работу, мы увидим перемещение работников, как когда-то, с полей — на мануфактуры, а с мануфактур — на высокотехнологичные производства и сферы цифровых услуг».

AI vs Human beings

2057 год. Люди практически перестали общаться, передав эту функцию высокотехнологичным работам. Они сильнее, младше и могут делать то, о чем их владельцы не могут и мечтать. В то же время компьютеры становятся умнее, учатся, у них появляются чувства и эмоции. Они, кроме доброты и любви, могут ощущать зависть, жадность, пренебрежение, агрессию. Из-за накопленных образов или огромных амбиций начинается противостояние роботов с человечеством.

Это был рядовой сюжет голливудского фильма с увлекательными спецэффектами в кинотеатре во время просмотра сеанса. И эти приемы использовались сценаристами множество раз, потому что уже сегодня человечеству хочется помечтать, каким будет мир после его роботизации.

И хотя Судный день пока не наступил, острые дискуссии продолжают идти вокруг вопроса, кто станет победителем в борьбе за креатив: человеческое творческое воображение или сверхскоростные возможности компьютеров? Отвечая на этот вопрос, Матиас дель Кампо обращается к британской ученой и теоретике Маргарет Боден, которая уже не один десяток лет работает, исследуя ИИ. В свое время она объявила вердикт: искусственный интеллект сам по себе совершенно не креативный.

«И я понимаю почему. Все эти искусственные интеллекты и программы все они вдохновлены тем, что уже сгенерировал наш мозг. Мы не понимаем, как работает творчество и не знаем, как эти процессы описать математически. Каждый раз, когда мы видим что-то новое, мы пытаемся поместить это в определенный контекст просто чтобы идентифицировать это», — говорит профессор.

Дмитрий Сивак: Нейросети показали самые отдаленные и самые грязные помыслы архитекторов

«До сегодняшнего дня нейросети показали самые отдаленные и самые грязные помыслы архитекторов. В том смысле, что появляющиеся картинки они больше связаны с ар-деко и классикой. Очень насыщенная декором архитектура, сложная с технической точки зрения. В настоящее время все же преобладает время минимализма, неомодернизма. А когда люди осознают, что мы можем проектировать сложную архитектору – классику, ар-деко, только еще в 5 раз хитроумнее – это начнут делать массово. И если массово начнет использоваться 3D-печать, позволяющая делать новые сложные формы дешево, мы увидим новый виток архитектуры. Или возвращение эпохи XVII столетия. Если у тебя есть куча денег, но нет вкуса, ты делаешь себе замок на окраине города, а-ля "я король". При этом тебя может затормозить высокая стоимость. Однако сочетание этих технологий – ИИ и 3D-печати – это все. Капец», — говорит Дмитрий Сивак.

ШИ и урбанистическое пространство

Пока архитекторы рассуждают о будущем своей профессии и дискутируют, как повлияют новые инструменты на индустрию в целом. Облегчат ли они им некоторые процессы, смогут ли совсем заменить архитекторов в работе — попытаемся рассмотреть этот вопрос еще шире.

Возможно, в скором времени нейросети достигнут такого уровня, что будут способны не только воспроизводить отдельные объекты: загородные дома, многоэтажки, небоскребы, мосты. Есть ли шанс, что технологии пойдут настолько далеко, что будут способны проектировать целые города? И, например, по запросу «небольшой город, 80 тысяч населения, умеренный климат, удаленность от ближайшего крупного города составляет 15 км» несколько минут – и все готово. Мы получаем проект целого поселения со всеми коммуникациями и распланированными зонами – от центральной оживленной части с торговыми площадями до жилых кварталов, парков и скверов, зон отдыха, спортивных сооружений, планировки всей транспортной сети.

Нидерландский архитектор и урбанист Фулко Трефферс

«Я большой поклонник использования компьютеров и данных для проектирования. Данные – это ценность, а компьютеры очень умны. Иногда даже умнее людей. Они могут просчитывать многое, и это действительно помогает. В нашем планировании, например, знание данных о мобильности или данных о тепле и температуре или о системах водоснабжения очень важно, и если данные правильны, регулировать все эти системы во время проектирования можно гораздо лучше. Особенно это касается проектирования транспортной инфраструктуры.

К примеру, всю сеть имеющихся улиц вы вводите в программу, и компьютер может вычислить, на какой улице и что можно сделать лучше. Компьютеры могут предложить нечто более эффективное, чем мы могли бы сделать сами. Но когда мы дискутируем, какой стиль это должен быть, какие материалы нам доступны и в отношении других вещей, связанных со вкусом и отражением памяти и идентичности страны, я не знаю, как попросить компьютер дать мне какой-то совет. Это все-таки больше касается обсуждения с общественностью и специалистами. Возможно, в процессе можно использовать ИИ, но фундаментальные вопросы должны обсуждаться и решаться людьми».

Практическое воплощение и поиск вдохновения

"Я не хочу такого будущего", - первое, что сказал архитектор компании archimatika Николай Морозов, которого мы попросили сгенерировать в искусственном интеллекте изображения по запросу "жилой квартал будущего", чтобы провести творческий эксперимент.

«Когда ты даешь запрос Midjourney сгенерировать что-нибудь футуристическое и что-то из будущего, программа предлагает нечто среднее между Аватаром, Zaha Hadid, киевской застройкой и типичным голливудским фильмом о будущем. У людей в голове преимущественно все равно будущее — это нечто похожее на Пятый элемент, просто не такое ужасное. Это высотные и большие объемы, массивные и монструозные. Около пяти тысяч человек живут в одном здании, и для того чтобы там как-то можно было жить, на балконах установлены деревья. Никто не предлагает в будущем помнить об Яна Гейле», – отмечает Морозов.

По его словам, для дальнейшей генерации изображений искусственный интеллект еще не способен реагировать на уточняющие запросы, например, если нужно снизить высотность или сделать более квартальную застройку.

«Программа пока не понимает и продолжает генерировать иллюстрации высотного формата тяжелого и массивного жилья. Ты смотришь на картинку, и она кажется интересной. Интересная, необычная форма. В твоем восприятии она похожа на архитектуру, которую ты видел в фильмах. Но жить в таком я бы не хотел. Мы генерировали не только тот запрос, о котором вы просили, но и пробовали использовать искусственный интеллект во время обычной работы. Вводили запрос: жилищный комплекс, средняя этажность, штукатурка, металлопластиковые окна, 50% стекла, и он нам начал строить… Позняки», — добавил архитектор.

Впрочем, Морозов, как и остальные его коллеги, не склонен считать, что искусственный интеллект в будущем лишит его занятости.

«Любой развивающийся софт является фактически усовершенствованием инструмента работы архитектора. Все программы, в которых мы даже сейчас работаем, — Revit, Archicad, 3D Max — это в принципе более удобный инструмент для работы архитектора в XXI веке. Архитектор прошлого столетия и подумать не мог, что может быть программа, которая сможет объемно выстраивать его идеи. Возможно, через 20–30 лет ИИ так же станут обычным инструментом. Единственное, что архитектор все равно останется специалистом, который входит в самое оптимальное решение. Компьютер просто поможет ему его найти», — заключает Николай Морозов.

 

Иллюстрация на главной: Atelier Olschinsky Projects

 

Читайте также:

Μετάверсия нового мира: от интерактивности к виртуальности

Созданная искусственным интеллектом картина выиграла в художественном конкурсе

«Экологическое и нравственное преступление». Урбанист подверг критике проект вертикального города The LINE в Саудовской Аравии