Dự án phát triển mặt bằng tối ưu hóa bố cục công trình của Joel Simon

Một thuật toán thiết kế tổng quát do nhà nghiên cứu Joel Simon nghĩ ra có thể được sử dụng để làm cho các mặt bằng sàn có hiệu quả hơn. Simon – một thành viên phòng lab trường Đại học Rockefeller ở New York đang học vật lý sinh học – đã phát triển phương pháp luận cho một dự án nghiên cứu thử nghiệm mà anh gọi là Phát triển mặt bằng sàn.

Thuật toán của anh ta làm biến đổi một mặt bằng sàn tiêu chuẩn, mục đích để giảm thiểu chiều dài của hành lang và giảm thời gian đi bộ. Điều này dẫn đến bố cục dạng tự do, không còn không gian hình vuông hoặc hình chữ nhật trong tầm nhìn. Simon mô tả các mặt bằng là "ngoại hình sinh học, hấp dẫn trong tính cách và phi lý trong thực hiện".

Ông tuyên bố công cụ này có thể được sử dụng để "nhân giống" các tòa nhà, với việc sử dụng các công nghệ kỹ thuật số như in 3D. "Tôi đã xem qua một số nghiên cứu về các tòa nhà in 3D vào năm 2016", ông nói. "Khi còn non trẻ, tôi đã suy nghĩ về những loại công cụ thiết kế mới nào sẽ được yêu cầu để tận dụng tối đa phương tiện."

"Hầu hết các công cụ và suy nghĩ hiện tại đang bị mắc kẹt trong một thế giới hai chiều của vật liệu phẳng," ông tiếp tục. "Thiết kế các hình thức 3D tùy ý được tối ưu hóa cho nhiều mục tiêu – sử dụng vật liệu, hiệu quả năng lượng, âm học – chỉ đơn giản là vượt qua khả năng nhận thức của con người." "Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu các công cụ sản xuất có thể cho phép chúng ta nhân giống các hình thức tối ưu hóa theo cách chúng ta nhân giống loài chó?"

Thuật toán đúc kết từ kinh nghiệm của Simon về sinh học và khoa học máy tính. Nó tưởng tượng các phòng của tòa nhà là các gen nút, mỗi gen được gán thông tin như diện tích. Chúng được nối bởi các nút kết nối, cho thấy các phòng cần được bố trí liền kề nhau.

Một quy trình ánh xạ sau đó được sử dụng để tạo ra một bố cục tối ưu. Khi tọa độ trung tâm của mỗi phòng được đặt đúng vị trí, một lưới đa giác được tạo ra để hình thành các bức tường, trước khi các hành lang được thêm vào các khoảng trống ở giữa. Simon cũng đã thêm một tùy chọn cho phép bạn chỉ định phòng nào cần cửa sổ lớn nhất.

Hiện tại, phương pháp này không xem xét bất kỳ ràng buộc bên ngoài nào, chẳng hạn như chi phí xây dựng hoặc hình dạng của một khu đất. Simon xem nó như một bài tập thiết kế đơn giản.Tuy nhiên, ông đã nhận được sự quan tâm từ các nhà quy hoạch xây dựng, những người quan tâm đến việc sử dụng công nghệ. Ông cũng đang phát triển các mô hình khác để khám phá tiềm năng của thiết kế trong các tòa nhà.

"Tôi tưởng tượng thiết kế nhiều hơn so với việc xây dựng, mặc dù nó cũng nhận được rất nhiều sự quan tâm từ các nhà quy hoạch thành phố và dân cư, những người nhìn thấy tiềm năng kết hợp tối ưu hóa vào công việc của họ", ông giải thích. "Đó rõ ràng là một thử nghiệm hay là sự khiêu khích hơn bất cứ thứ gì thiết thực," ông nói thêm. "Tôi đã xem xét việc triển khai thực tế các công cụ thiết kế tổng quát nhiều hơn và có rất nhiều người tài năng khác cũng đang tìm hiểu điều đó."

Simon đã công bố đầy đủ phương pháp của mình trên trang web của mình. Ông là một trong số các nhà thiết kế và học giả khám phá những cơ hội do thiết kế tạo ra. Theo các chuyên gia phần mềm, các công cụ thiết kế tổng quát – tạo ra các hình thức tối ưu cho các sản phẩm và tòa nhà mà không có sự can thiệp của con người – được thiết lập để chuyển đổi vai trò của nhà thiết kế.