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對話青年設計師 | 人工智能時代的材料學創(chuàng)新

發(fā)布時間：2024-01-05 10:16:10 瀏覽量：147次

■吳躍

“人工智能（AI）深深改變著我們的當下，這是一個巨大的變革?！?/p>

近日，建筑師、北京土木建筑學會常務副秘書長吳吉明在接受本報記者采訪時表達了以上觀點，他還表示，隨著人工智能技術的不斷發(fā)展，人工智能已經(jīng)開始深刻影響著各行各業(yè)以及身處時代變革的我們。人工智能在材料中的應用也是一個非常有趣的話題，可重點關注人工智能時代的材料學創(chuàng)新。

AIGC生成式設計 吳吉明/作品

記者：身為一名建筑設計師，您怎么看待AI技術的發(fā)展？您認為它將給建筑設計以及建材行業(yè)帶來哪些影響？

吳吉明：我認為人工智能技術對建筑設計和建材行業(yè)的影響是深遠的。人工智能對建材產(chǎn)業(yè)的改變也是全方位的。通過人工智能，科學家可以在合同前便判定材料的最終屬性是否穩(wěn)定，主要的物理性能如何，材料如何更穩(wěn)定、更堅韌、更輕盈……這些都可以通過利用人工智能技術來實現(xiàn)。

除了協(xié)助材料制造企業(yè)創(chuàng)造出全新材料，人工智能還可以協(xié)助建筑師讓已有的材料物盡其用。人工智能充分發(fā)揮其最大的優(yōu)勢，在設計之初，也許就可以基本判定有哪些材料更適合這一項目或哪一部位。

記者：在建筑設計環(huán)節(jié)，您認為如何更好地應用AI這項技術？這項技術將給建筑設計帶來哪些便利？

吳吉明：在建筑設計環(huán)節(jié)，人工智能所帶來的變革更是驚人。幾乎在任何一方面都可以帶來百倍甚至千倍的效率提升。

在建筑設計中，人工智能技術的應用范圍包括三個方面：設計認知、設計生成和設計加速。在設計認知方面，人工智能可以幫助建筑師更好地理解建筑項目的需求和目標，從而更好地進行設計決策。例如通過分析大量數(shù)據(jù)和信息，人工智能可以提供更加智能化的設計建議和決策支持，從而幫助設計師更好地滿足客戶需求和市場需求；在設計生成方面，人工智能可以幫助建筑師更快、更準確地設計出復雜的建筑結構和方案，并進行實時調整和優(yōu)化。例如通過使用計算機模擬和虛擬現(xiàn)實技術，建筑師可以使用人工智能算法來生成和優(yōu)化建筑構件模型，從而實現(xiàn)更加精準的生產(chǎn)和制造；在設計加速方面，人工智能可以幫助建筑師更快地完成建筑設計任務。例如通過使用自動化工具和機器人技術，人工智能可以加快建筑設計過程中的某些環(huán)節(jié)，從而提高工作效率。

記者：在材料選擇上，您認為人工智能能發(fā)揮哪些作用？如何才能最大限度發(fā)揮這種作用？

吳吉明：人工智能最重要的依托是數(shù)據(jù)——開放的海量的真實的數(shù)據(jù)。只有當人工智能充分了解了材料的各個性能和物理特征及生產(chǎn)流程、主要產(chǎn)地等，它才可以在自我學習中不斷成長，得出有效、有用的結論。

因此，在材料的選擇上，人工智能可以發(fā)揮以下作用：一是材料性能預測。通過分析大量的數(shù)據(jù)和信息，人工智能可以預測材料的性能，例如強度、硬度、耐腐蝕性等，這可以幫助建筑師更好地選擇適合特定應用的材料；二是材料成本優(yōu)化。人工智能可以通過分析市場價格和供應鏈等因素，幫助建筑師優(yōu)化材料成本。例如它可以根據(jù)預算限制和項目需求，推薦最適合的材料組合和供應商；三是可持續(xù)性考慮。人工智能可以幫助建筑師更好地考慮材料的可持續(xù)性，如可再生性和回收利用率。它可以提供不同材料對環(huán)境影響的信息，并建議使用更環(huán)保的材料。

為最大限度發(fā)揮人工智能在材料選擇上的作用，需要采取以下措施：一是建立可靠的數(shù)據(jù)采集。人工智能需要大量準確的數(shù)據(jù)才能進行有效地分析和預測；二是發(fā)展先進的算法。人工智能技術需要不斷發(fā)展和完善，以提高其準確性和可靠性；三是加強跨學科合作。材料選擇是一個復雜的過程，涉及多個學科領域，例如化學、物理、工程學等。

記者：為了更好地將人工智能應用于建筑設計，您有什么具體的建議和意見？

吳吉明：人工智能將全面地融入生產(chǎn)生活的各個角落，諸多軟件都將在人工智能的幫助下重新改寫。因此面對時代的發(fā)展，可以重點關注以下幾方面。

第一，可以進一步加強對數(shù)據(jù)收集和處理的關注。人工智能需要大量的數(shù)據(jù)來訓練模型和作出決策。因此，建筑師需要積極收集和整理相關的數(shù)據(jù)，包括建筑結構、材料性能、氣候條件、市場需求等方面。同時，需要對數(shù)據(jù)進行有效的篩選、標準化和分析，以確保數(shù)據(jù)的準確和可靠性。

第二，我們可以有針對性地開發(fā)相關的智能化設計工具，以提高設計效率和質量。

第三，設計者可以適當了解機器學習和深度學習算法邏輯。

最后也是很重要的一點，就是要加強跨學科合作。人工智能是典型的多學科專業(yè)知識體系，為了更好地用好人工智能，建筑師也需要不斷地主動與其他專業(yè)人員密切合作，共同進步。

本文原載于《中國建材報》7月10日4版

責編：丁濤

監(jiān)審：賀丹

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