Оптимизировать архитектурную рутину

Активное внедрение технологий искусственного интеллекта в различных сферах деятельности повлияло на привычные представления о многих профессиях. Не обошел тренд стороной и архитектурное проектирование. Корреспондент Business Guide Антонина Егорова разбиралась, сможет ли ИИ заменить архитектора.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Строительная отрасль довольно консервативна, но даже здесь, по словам экспертов, все чаще используют новые технологии — в частности, искусственный интеллект (ИИ). Инструменты на его основе могут применяться при проектировании: создании визуализаций фасадов и интерьеров, генерировании идей для проектов, разработке планировочных решений. Но пока это именно инструменты для архитекторов, которые помогают в работе, например, позволяют упростить базовые и повторяющиеся задачи, но напрямую не заменяют специалистов.

Ключевая задача строительной отрасли и архитектуры — создание качественных, безопасных зданий и сооружений в ограниченные сроки. В условиях экономической нестабильности и снижения платежеспособного спроса оптимизация затрат и конкурентная борьба за каждого клиента усиливаются.

По словам Светланы Леонтюк, главного архитектора проекта бюро APEX, члена Союза архитекторов России, искусственный интеллект в архитектурном проектировании сегодня чаще всего используют в нескольких направлениях. Во-первых, как инструмент визуализации, способный бесконечно создавать эскизы, вносить изменения и улучшать качество изображений. «Использование нейросетей, генерирующих изображения, растет. В архитектурном проектировании их активно применяют на ранних этапах создания концепции. Правда, по-прежнему до конца не решен вопрос сохранения геометрии при генерации вариантов картинки. Ведь нейросети понимают физическое пространство иначе, чем человек, и не могут корректно представить изображение в нескольких ракурсах или изменить точку обзора. Однако есть надежда на генерацию видео, где за последний год произошел существенный прогресс. По заявлениям разработчиков, модели, научившиеся генерировать видео, уже умеют грамотно работать с ракурсом и перспективой в пространстве. А значит, вопрос с сохранением исходной геометрии объектов при визуализации может быть решен в ближайшем будущем»,— поясняет эксперт.

Вторая важная задача, которую ИИ помогает решать архитектору,— оптимизация рутины. Например, ПО может генерировать строительные чертежи, подготовка которых занимает до 60% времени и ресурсов специалиста. «Правда, развивается это направление медленнее, чем хотелось бы. Специализированные приложения для архитекторов все еще недоступны для массового использования профессионалами»,— указывает госпожа Леонтюк.

Одна из причин — в сложности и дороговизне разработки такого ПО, что связано с доступностью данных, необходимых для обучения генеративных моделей. Ведь модели работают с кодом, а результат работы архитектора все еще во многом представляет собой набор чертежей. «В проектировании по-прежнему много ручного труда, что обусловлено спецификой индустрии с бесконечным количеством нюансов и большой вариативностью. Например, проектирование даже типового здания, такого как детский сад, не будет одинаковым на юге и на севере, в сейсмически активных зонах и на подтопляемой территории. Что уж говорить про менее универсальные проекты, например, элитное жилье или аэропорты»,— поясняет Светлана Леонтюк.

Третьей областью применения ИИ в архитектуре является анализ больших данных. В этом случае, нейросети можно использовать для расчета и прогнозирования силы ветра, изменений температуры и освещенности, чтобы будущее расположение зданий было наиболее благоприятным с точки зрения климатических параметров. Это помогает сократить расходы на кондиционирование, отопление, а также способствует устойчивому развитию.

Таким образом, ИИ действительно способен сделать работу архитектора эффективнее. Правда, пока ему вряд ли удастся уменьшить расходы на строительство и стоимость квадратного метра. «Дело в том, что на архитектурное проектирование приходится не самая большая доля в бюджете проекта. Например, в Великобритании она составляет 8–15%, а в Москве — 3–9%. Поэтому конечная цель использования ИИ сегодня трансформируется. Фокус смещается с уменьшения расходов, на получение наилучшего из возможных результатов за ограниченные деньги и время»,— поясняет госпожа Леонтюк.

Тенденции и перспективы

В целом искусственный интеллект используется в сфере архитектуры не так давно, поэтому практики его применения отличаются от организации к организации. По словам Евгения Зараменских, руководителя департамента бизнес-информатики Высшей школы бизнеса НИУ ВШЭ, сегодня на мировом рынке представлены специализированные ИИ-сервисы, целевая аудитория которых — архитекторы и профессионалы в сфере проектирования. Однако важно понимать, что российские организации в сфере архитектуры нуждаются в российских ИИ-сервисах для проектирования. Ведь зарубежные чаще всего не учитывают специфику российских нормативных документов. Кроме того, по словам Светланы Леонтюк, на российском рынке сохраняются определенные трудности с доступом к новейшим разработкам и ПО.

Крупные девелоперы, такие как «Пик» и «Эталон», уже в течение нескольких лет разрабатывают и применяют собственные инструменты на основе технологий ИИ. «Государство и отрасль в целом также предпринимают шаги в этом направлении. Одна из инициатив — экспертная группа по внедрению ИИ в строительстве, созданная Минстроем РФ и институтом развития "Дом.РФ". Одна из ключевых задач группы — проработка отраслевой платформы данных и повышение их доступности. Параллельно с этим группа ведет работы по нивелированию нормативно-правовых препятствий в развитии архитектурно-строительных ИИ-решений»,— добавляет господин Зараменских.

Как отмечает Борис Латкин, генеральный директор Rocket Group, у разработок с применением ИИ в архитектуре на данный момент существует две проблемы: в подходе и в данных. Важно понимать, для каких задач какой вид ИИ подходит лучше. Например, для генерации обликов фасадов или квартирографии чаще всего используются нейросетевые технологии, а нейросеть работает тем лучше, чем качественнее ее обучили. Поэтому сначала программе необходимо «скормить» большое количество данных высокого качества, причем обучающая выборка должна быть тщательно отобрана специалистами. «Для прорисовки визуализаций и проработки планов квартир таких материалов предостаточно. От этих систем не требуется высокая точность — достаточно эскизного варианта. Проблемы начинаются, когда нейросети пытаются применять для решения профессиональных задач, в которых нужна высокая точность результата. Поэтому для решения сложных задач используют генетические алгоритмы, которые проверяют объект на соответствие нормативным параметрам. Требования вносят автоматически или задают вручную. Однако здесь возникает вторая проблема — данные. Они существуют, но все еще находятся в разрозненном, часто не машиночитаемом формате. Поэтому очень важно привести данные, хранящиеся в таких системах, как ГИСОГД, а также документы градостроительного проектирования, к единому виду и машиночитаемым форматам»,— заключает эксперт.

Таким образом, по словам Светланы Леонтюк, глобально в архитектуре и строительстве ИИ пока видят в роли потенциального помощника в оптимизации рабочих процессов. «То есть сейчас генеративные нейросети могут влиять только на процесс проектирования. Хотя в будущем их развитие может способствовать повышению эффективности и рентабельности строительства. Например, за счет минимизации отходов, выбора материалов, технологий, оборудования»,— поясняет эксперт.

Приоритетный вопрос

Один из главных вопросов, который беспокоит архитекторов-проектировщиков,— спровоцирует ли развитие ИИ сокращение количества рабочих мест? По данным Оксфордского университета, вероятность этого составляет лишь 1,8%. «Массовые сокращения вредны для экономики и общества, поэтому предполагается, что искусственный интеллект будет повышать эффективность людей на рабочих местах, а не заменять их. Проще говоря, в идеале он должны упростить жизнь архитектору — дать возможность меньше заниматься рутинными задачами, а больше креативными»,— считает госпожа Леонтюк.

Стоит отметить, что внедрение ИИ уже не первая заметная инновация в области проектирования. Стандартом для отрасли в свое время стала работа с BIM — цифровыми двойниками зданий, которые создаются с помощью специального ПО. С развитием этого направления количество рабочих мест наоборот увеличилось — возникло целое направление BIM-интегрирования: в проектных бюро появились BIM-менеджеры, BIM-координаторы, BIM-отделы. Не исключено, что нечто подобное произойдет и с развитием генеративного ИИ.