الذكاء الاصطناعي في الهندسة المعمارية: تصميم مبانٍ ذكية
وصل الذكاء الاصطناعي في الهندسة المعمارية إلى حدود لا رجعة منها وخاصة أن الأدوات الذكية لا تهدأ عن الظهور بين الحين والآخر لتسهيل وتسريع عمل المهندس المعماري أينما كان مكان تواجده ومهما كان مستوى خبرته أيضاً. وانطلاقاً من الدور العظيم للذكاء الاصطناعي في مجال التصميم والعمران تأتي مقالتنا لتسليط الضوء على كيفية استخدامه في الهندسة المعمارية، كذلك تشير إلى أهم التطبيقات في التصميم الهندسي وأبرز الأدوات الذكية المستخدمة.
جدول المحتويات
كيف تستخدم الذكاء الاصطناعي في الهندسة المعمارية؟
يتسرب الذكاء الاصطناعي Artificial Intelligence إلى شتى مجالات الحياة، ومن أهمها في الوقت الحالي الهندسة المعمارية. ولكن يبقى السؤال الأكثر تداولاً: كيف تستخدم الذكاء الاصطناعي في العمارة! فيما يلي حالات الاستعمال الشائعة: [1]
- تبسيط عملية التخطيط: تعدّ المرحلة المبكرة من التصميم هي الأكثر صعوبة، لذلك يستعمل المهندسون خوارزميات التعلم الآلي ML من أجل إعداد المخططات الأرضية بخطوات بسيطة.
- تحسين رسم الخرائط: يكفي الاعتماد على الرؤية الحاسوبية Computer Vision لمساعدة المهندس المعماري على رسم مخططات الطوابق ونماذج CAD خلال وقت أقل.
- تحسين الرسم التخطيطي: يعتبر المجال الأكثر اعتماداً على تقنيات الذكاء الاصطناعي لأنها تساعد على رسم المخطط وابتكار الأفكار بسرعة، ومن الأدوات الموصى بها MidJourney.
- تسهيل عملية التحقق: تمتلك خوارزميات الذكاء الاصطناعي قدرة هائلة على التحليل التلقائي لأكواد البناء والتصميمات للتحقق من مطابقتها للمعايير، وهذا ما يوفر الوقت والجهد.
- التخطيط بكفاءة أكبر: يعين الذكاء الاصطناعي في الهندسة المعمارية على التخطيط الحضري بكفاءة أعلى، هكذا يؤدي استخدامه إلى تحسين عملية اتخاذ القرار والتنبؤ بالمشاكل المحتملة قبل ظهورها.
- تقليل استهلاك الطاقة: تمكّن الذكاء الاصطناعي من ترشيد الطاقة في المنشآت بطريقة مذهلة، ومن الأمثلة الواقعية على هذا الاستخدام مشروع تطوير نظام إدارة الطاقة المنزلية بواسطة تعلم الآلة، الذي أشرف عليه معهد الكويت للأبحاث العلمية.
- كشف المخاطر الأمنية: يتتبع الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي عيوب التصاميم الهندسية بدقة عالية، وهذا ما يحسّن بالفعل من جودة الأعمال الهندسية بشكل كبير دون الحاجة إلى دفع تكاليف باهظة.
تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التصميم الهندسي
ما زال إنشاء المباني المستدامة والذكية هو أكثر استعمالات الذكاء الاصطناعي في الهندسة المعمارية نجاحاً ورواجاً في آن معاً. لذلك تتجه شركات البناء مؤخراً إلى اعتماد التقنيات الذكية للحفاظ على البيئة من جهة، ومن جهة أخرى لتوفير تجارب هندسية أكثر جودة من السابق. باختصار، سوف تظهر مساهمات الذكاء الاصطناعي في الهندسة بإحدى هذه الطرق: [2]
- دمج مصادر الطاقة المتجددة: تميل معظم مشروعات التصميم المدعومة بالذكاء الاصطناعي إلى وضع الطاقة في أولوياتها، حيث يتم مثلاً دمج الطاقة الكهروضوئية في تصميم المبنى.
- التنبؤ بالأعطال المحتملة: يعتمد هذا الاستخدام على مهارات الذكاء الاصطناعي في تحليل البيانات، فهو قادر على مراقبة جميع المراحل بواسطة أجهزة الاستشعار المتنوعة.
- تخصيص بيئة كل مبنى: تختلف احتياجات المباني السكنية عن المباني التجارية، ومن هذا المنطلق تدرس الخوارزميات الذكية وضع كل بناء لضبط البيئة مع المتطلبات الأساسية، ويشمل هذا ضبط أنظمة الإضاءة والتدفئة والتهوية وغيرها.
الأدوات المعمارية التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي
يكثر الحديث مؤخراً عن أدوات الذكاء الاصطناعي في الهندسة المعمارية ولاسيما أنها تدخل في أغلب المراحل، وذلك ابتداءً من المساعدة في إنشاء الرسومات الهندسية ووصولاً إلى التخطيط للأرضيات وغير ذلك الكثير من المهام المفيدة الأخرى. لهذا إليك أبرز الأدوات الرائجة التي تعمل بالذكاء الاصطناعي لخدمة مهندس العمارة والمصمم: [3]
Midjourney
يصنف Midjourney ضمن برامج الذكاء الاصطناعي التوليدي التي تحوّل المطالبات النصية إلى صور، ويعتمد في تحقيق ذلك على معالجة اللغة الطبيعية NLP وخوارزميات تعلم الآلة ML. يُستعمل بكثرة من قبل المهندسين المعماريين لتنفيذ مهام التصميم الروتينية والمملة.
Finch
إحدى أدوات الذكاء الاصطناعي في الهندسة المدنية حيث تستند إلى تقنية الرسم البياني لتحسين تصاميم المباني، وهذا فضلاً عن تقديم الحلول الفعالة للحد من ارتكاب الأخطاء ضمن عملية التصميم. ولا تنحصر فوائده في الاستعمالات السابقة فقط، بل تمتد أيضاً إلى إمكانية الحصول على ملاحظات فورية حول توزيع الوحدات والمساحة ومحاكاة ضوء النهار وغيرها.
Spline AI
أداة مدعومة بالذكاء الاصطناعي لإنشاء تصاميم ثلاثية الأبعاد 3D، وتشمل صناعة المشاهد والكائنات بمجرد إدخال الوصف الكتابي لما يريد المستخدم إنجازه. كما تعود هذه الأداة بالنفع على الهندسة المعمارية من حيث تتفيذ التصميم بشكل أسرع والعثور على أفكار مبتكرة.
Microsoft Designer
أداة تصميم المرئيات مثل الصور والرسوم التوضيحية بواسطة الذكاء الاصطناعي. وفي الواقع، تمتاز بتوفيرها للنتائج الاحترافية والحصرية من دون الحاجة إلى امتلاك أي خبرة في التصميم، وتتيح للمستخدمين إنشاء خيارات واسعة بما في ذلك الرسوم البيانية والعروض التقديمية وغيرها.
وأخيراً في ظل توقعات الأمم المتحدة بوصول عدد سكان العالم إلى 9.8 مليار نسمة بحلول عام 2050 [4]، يلعب الذكاء الاصطناعي في الهندسة المعمارية دوراً حاسماً لا يمكن التغاضي عنه لأن الحاجة إلى الأعمال الهندسية في تزايد مستمر سواء كانت البنية التحتية أو المباني السكنية أو المنشآت التجارية.
