Университетский парк, Пенсильвания — Натан БраунДоцент кафедры архитектурной инженерии в инженерном колледже штата Пенсильвания, заработал пятилетнюю награду на Национальный научный фонд (NSF) на 587 000 долл. США (NSF) за проект под названием «Активный дизайнер-компьютерный концептуальный концептуальный дизайн с использованием моделей, управляемых данными.
Браун поделился пониманием своей работы, используя науку о данных в раннем дизайне здания и обсудил свои цели для проекта в вопросах и ответе ниже.
В: Что вы хотите понять или решить этот проект?
Коричневый: У нас есть много данных, которые могут помочь нам разработать лучшие здания, такие как моделирование того, как будут вести себя различные варианты дизайна или данные из того, как выполнялись похожие здания. Тем не менее, эти данные могут занять время для генерации, или это может быть недостаточно ясным для решений, принятых в раннем дизайне, когда концепция еще находится в разработке. В этом проекте мы создадим и оцениваем инструменты вычислительного проектирования, которые узнают, как ведут себя строительные формы, предсказываем показатели производительности для новых проектов и предоставляем полезные предложения для улучшения начальной концепции проектирования.
В: Как достижения в этой области повлияют на общество?
Коричневый: Мы можем измерить большое влияние здания на людей и окружающую среду, но не все: мы не можем измерить наши человеческие ценности, выраженные через создание обогащающих и даже красивых пространств. Из -за этого я не рассматриваю дизайн здания как проблему чисто математической оптимизации, в которой компьютер может точно сказать нам, что делать. Одновременно инженерное моделирование и искусственный интеллект могут помочь нам лучше понять последствия наших решений и направить нас к эффективным или устойчивым результатам. Цель этого исследования — помочь разработать лучшие инструменты проектирования, которые помогают нам принимать вычислительные решения во время планирования и строительства здания. Используя эти инструменты для повышения эффективности, мы можем более эффективно создавать здания, в которых мы хотим жить и работать на долгие годы.
В: Внесет ли бакалавриат или аспиранты в это исследование? Как?
Коричневый: Аспиранты по архитектуре, архитектурной инженерии и связанных с ними инженерных областей будут работать над курированием и структурированием данных о дизайне здания, обучении компьютерных моделей с машинным обучением для прогнозирования хороших проектов на основе этих данных и инструментов проектирования прототипов, которые визуализируют результаты проектирования и их ожидаемую производительность. Студенты бакалавриата помогут в создании дизайнерских тематических исследований и анализе данных о потенциальных результатах и участии в пилотных исследованиях. Кроме того, мы планируем запускать семинары, которые помогут подключить студентов и практиковать инженеров, что позволит им сотрудничать и практиковать вычислительное мышление для реальных проблем с дизайном.
В: Награда за карьеру NSF не только финансирует исследовательский проект, но и признает потенциал получателя как исследователя, педагога и лидера в своей области. Как вы надеетесь реализовать этот потенциал?
Коричневый:Я всегда был рядом с границей архитектуры и структурной инженерии в качестве исследователя и педагога. Между этими двумя профессиями могут быть культурные столкновения, но меня всегда очаровывали, как их можно слить вместе, чтобы создать удивительные здания и структуры. Несмотря на то, что между этими областями существует много совпадений, некоторые студенты -архитектуры могут быть очень креативными, но не хватает интуиции или уверенности, чтобы внести свой вклад в дискуссии о проблемах технического дизайна. И наоборот, некоторые студенты -инженеры точно знают, как рассчитать и правильно по размеру элементы здания, но им может быть трудно влиять на направление проекта за пределами узких параметров проблемы, которые им дают. Я надеюсь, что оба типа студентов рассматривают технические ограничения как возможности творческого дизайна, предоставляя им интуицию и инструменты, необходимые для разработки отличных зданий.
