پروژه‌های واقعی هوش مصنوعی در معماری و شهرسازی

از ایده تا واقعیت

در چند سال گذشته، هوش مصنوعی (AI) به ابزاری انقلابی در دنیای معماری و شهرسازی تبدیل شده است. پروژه‌های زیادی در سراسر جهان از AI برای بهبود طراحی، ساخت، بهینه‌سازی انرژی و حتی مدیریت شهری استفاده کرده‌اند. در این بخش، به معرفی برخی از برجسته‌ترین پروژه‌های جهانی که از هوش مصنوعی بهره برده‌اند، خواهیم پرداخت.

1- معرفی پروژه‌های شهر هوشمند:

     1.Masdar City (ابوظبی، امارات متحده عربی)

Masdar City  یکی از پیشرفته‌ترین پروژه‌های شهر هوشمند در دنیا است که برای مقابله با چالش‌های زیست‌محیطی و مصرف بی‌رویه انرژی طراحی شده است. این پروژه در ابوظبی در حال ساخت است و از تکنولوژی‌های نوین از جمله هوش مصنوعی برای بهینه‌سازی مصرف انرژی، حمل‌ونقل و فضای شهری استفاده می‌کند.

• هوش مصنوعی در حمل‌ونقل: سیستم‌های هوشمند AI در Masdar City برای مدیریت حمل‌ونقل عمومی و ترافیک طراحی شده‌اند. این سیستم‌ها به طور خودکار ترافیک را مدیریت کرده و الگوهای رفتاری ترافیکی را پیش‌بینی می‌کنند.
• مدیریت انرژی: AI در Masdar City برای بهینه‌سازی مصرف انرژی استفاده می‌شود. سیستم‌های هوشمند ساختمان‌ها می‌توانند مصرف انرژی را پیش‌بینی کرده و به‌طور خودکار تنظیمات روشنایی، دما و تهویه را بهینه‌سازی کنند.

     2.Smart City سنگاپور

سنگاپور به‌عنوان یکی از پیشگامان استفاده از تکنولوژی در مدیریت شهری شناخته می‌شود. پروژه Smart City سنگاپور، که بر پایه داده‌های بزرگ و هوش مصنوعی ساخته شده است، به مقامات شهری کمک می‌کند تا تصمیمات بهتری در زمینه‌های مختلف بگیرند.

• CityBrain: در این پروژه از هوش مصنوعی برای پردازش داده‌های جمع‌آوری شده از حسگرها، دوربین‌ها و سیستم‌های GPS استفاده می‌شود تا روندهای رفتاری در سطح شهر را تحلیل کند و پیش‌بینی‌هایی برای بهبود حمل‌ونقل، امنیت و مدیریت بحران ارائه دهد.
• امنیت عمومی و مدیریت بحران: سیستم‌های AI به کمک داده‌های جمع‌آوری‌شده از حسگرهای شهری، توانایی شبیه‌سازی بحران‌ها و پیش‌بینی تهدیدات احتمالی مانند سیل یا تصادفات ترافیکی را دارند.

2- پروژه‌های معماری و طراحی‌های هوشمند:

     1. برج‌های Vortex (پاریس، فرانسه)

برج‌های Vortex در پاریس طراحی بسیار پیچیده‌ای دارند که به کمک الگوریتم‌های هوش مصنوعی بهینه‌سازی شده‌اند. این برج‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که جریان باد را به بهترین شکل هدایت کرده و اثرات منفی باد را کاهش دهند.

• بهینه‌سازی طراحی: معماران برای طراحی برج‌های Vortex از الگوریتم‌های AI استفاده کردند که جریان‌های باد را شبیه‌سازی کرده و ساختمان‌ها را به‌گونه‌ای تنظیم کردند که انرژی کمتری برای مقاومت در برابر باد نیاز باشد.
• شبیه‌سازی هوشمند: استفاده از هوش مصنوعی برای مدل‌سازی پیچیده ساختمان و پیش‌بینی تعاملات مختلف معماری با محیط طبیعی به این برج‌ها کمک کرده است تا ساختاری پایدار و مقاوم ایجاد کنند.

     2. ساختمان The Edge آمستردام، هلند

ساختمان The Edge یکی از هوشمندترین ساختمان‌های اداری در جهان است که از هوش مصنوعی و اینترنت اشیاء (IoT)  برای بهینه‌سازی مصرف انرژی، نورپردازی، تهویه و تنظیمات محیطی استفاده می‌کند. این ساختمان به‌گونه‌ای طراحی شده است که کارمندان بیشترین بهره‌وری را از محیط کار داشته باشند.

• سیستم هوشمند مدیریت انرژی:  در این ساختمان، هوش مصنوعی از حسگرهای مختلفی برای نظارت و بهینه‌سازی مصرف انرژی استفاده می‌کند. این سیستم به‌طور خودکار دما، روشنایی و تهویه را به گونه‌ای تنظیم می‌کند که هر کارمند راحت‌ترین شرایط کاری را تجربه کند.
• هوش مصنوعی در طراحی داخلی:  فضاهای داخلی The Edge با استفاده از AI بهینه‌سازی شده‌اند تا کارمندان بتوانند بدون مزاحمت و با بالاترین کارآیی از فضا استفاده کنند.

3. پروژه‌های کوچک‌تر و استفاده از AI در بهینه‌سازی طراحی‌ها:

     1. پروژه‌های AECOM در مدل‌سازی دیجیتال (سراسر جهان)

شرکت مهندسی AECOM از هوش مصنوعی برای ایجاد مدل‌های دیجیتال و شبیه‌سازی‌های پیچیده استفاده می‌کند. این مدل‌ها به معماران و مهندسان کمک می‌کنند تا پروژه‌های ساختمانی را با دقت بیشتر طراحی و مدیریت کنند.

• الگوریتم‌های بهینه‌سازی: AECOM از الگوریتم‌های AI برای شبیه‌سازی عملکرد ساختمان‌ها در برابر نیروهای طبیعی و پیش‌بینی رفتارهای سازه‌ها استفاده می‌کند. این الگوریتم‌ها همچنین به‌طور خودکار عملکرد سیستم‌های سرمایش و گرمایش را بهینه می‌کنند.
• طراحی هوشمند: AI به معماران کمک می‌کند تا به سرعت طرح‌های مختلفی را آزمایش کرده و بهترین گزینه‌ها را برای نیازهای خاص پروژه انتخاب کنند.

     2. استفاده از الگوریتم‌های ژنتیکی در طراحی ساختمان‌ها

الگوریتم‌های ژنتیکی، که یکی از شاخه‌های هوش مصنوعی هستند، برای ایجاد طرح‌های معماری نوآورانه و بهینه مورد استفاده قرار می‌گیرند. این الگوریتم‌ها به‌طور تدریجی بهترین طراحی‌ها را بر اساس شرایط مختلف انتخاب می‌کنند و نتایج منحصر به فردی تولید می‌کنند.

• طراحی‌های تکاملی: این الگوریتم‌ها برای طراحی ساختمان‌هایی با فرم‌های پیچیده مانند سالن‌های کنسرت، استادیوم‌ها و دیگر سازه‌های منحنی به کار گرفته می‌شوند.
• بهینه‌سازی مصرف انرژی: الگوریتم‌های ژنتیکی به معماران کمک می‌کنند تا طرح‌هایی ایجاد کنند که بهره‌وری انرژی را به حداکثر برسانند و در عین حال زیبایی و عملکرد ساختمان حفظ شود.

4. پروژه‌های چاپ سه‌بعدی و رباتیک در ساخت:

     1. پروژه ICON (آمریکا)

پروژه ICON از ربات‌های چاپ سه‌بعدی برای ساخت خانه‌های ارزان‌قیمت و مقاوم استفاده می‌کند. این پروژه که به‌ویژه در مناطقی که بحران مسکن دارند، مفید است، به‌وسیله هوش مصنوعی برای طراحی خانه‌هایی که سریع‌تر ساخته می‌شوند و انرژی کمتری مصرف می‌کنند، به‌کار گرفته می‌شود.

• ساخت خانه‌های پایدار: با استفاده از هوش مصنوعی، پروژه ICON قادر است خانه‌هایی را طراحی کند که سازگار با محیط زیست و مقاوم در برابر بلایای طبیعی باشند.
• بهینه‌سازی فرآیند ساخت: هوش مصنوعی در فرآیند ساخت و چاپ سه‌بعدی خانه‌ها برای مدیریت بهینه مواد و زمان استفاده می‌شود.

     2. پروژه‌های رباتیک در ساخت و ساز (چین)

در چین، پروژه‌های مختلفی در حال اجرا هستند که در آن از ربات‌ها و دستگاه‌های خودکار برای انجام مراحل مختلف ساخت و ساز استفاده می‌شود. این ربات‌ها با استفاده از هوش مصنوعی برای انجام کارهایی مانند نصب مصالح، جوشکاری و حتی نقشه‌برداری در سایت‌های ساخت و ساز استفاده می‌شوند.

• افزایش دقت و سرعت: ربات‌ها با استفاده از AI قادرند کارهایی را که نیاز به دقت بالا دارند، مانند نصب دقیق قطعات، با سرعت و دقت بیشتری انجام دهند.

هوش مصنوعی در معماری و شهرسازی نه تنها به طراحی‌های پیچیده و نوآورانه کمک کرده، بلکه فرآیندهای ساخت و مدیریت شهری را به طور چشمگیری بهینه کرده است. این تکنولوژی به‌ویژه در پروژه‌های بزرگ و پیچیده مانند شهرهای هوشمند، طراحی‌های پایدار و بهینه‌سازی مصرف انرژی نقش مهمی ایفا می‌کند.