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对话青年设计师 | 人工智能时代的材料学创新
发布时间：2024-01-05 10:16:10 浏览量：135次
■吴跃
“人工智能（AI）深深改变着我们的当下，这是一个巨大的变革。”
近日，建筑师、北京土木建筑学会常务副秘书长吴吉明在接受本报记者采访时表达了以上观点，他还表示，随着人工智能技术的不断发展，人工智能已经开始深刻影响着各行各业以及身处时代变革的我们。人工智能在材料中的应用也是一个非常有趣的话题，可重点关注人工智能时代的材料学创新。
AIGC生成式设计 吴吉明/作品
记者：身为一名建筑设计师，您怎么看待AI技术的发展？您认为它将给建筑设计以及建材行业带来哪些影响？
吴吉明：我认为人工智能技术对建筑设计和建材行业的影响是深远的。人工智能对建材产业的改变也是全方位的。通过人工智能，科学家可以在合同前便判定材料的最终属性是否稳定，主要的物理性能如何，材料如何更稳定、更坚韧、更轻盈……这些都可以通过利用人工智能技术来实现。
除了协助材料制造企业创造出全新材料，人工智能还可以协助建筑师让已有的材料物尽其用。人工智能充分发挥其最大的优势，在设计之初，也许就可以基本判定有哪些材料更适合这一项目或哪一部位。
记者：在建筑设计环节，您认为如何更好地应用AI这项技术？这项技术将给建筑设计带来哪些便利？
吴吉明：在建筑设计环节，人工智能所带来的变革更是惊人。几乎在任何一方面都可以带来百倍甚至千倍的效率提升。
在建筑设计中，人工智能技术的应用范围包括三个方面：设计认知、设计生成和设计加速。在设计认知方面，人工智能可以帮助建筑师更好地理解建筑项目的需求和目标，从而更好地进行设计决策。例如通过分析大量数据和信息，人工智能可以提供更加智能化的设计建议和决策支持，从而帮助设计师更好地满足客户需求和市场需求；在设计生成方面，人工智能可以帮助建筑师更快、更准确地设计出复杂的建筑结构和方案，并进行实时调整和优化。例如通过使用计算机模拟和虚拟现实技术，建筑师可以使用人工智能算法来生成和优化建筑构件模型，从而实现更加精准的生产和制造；在设计加速方面，人工智能可以帮助建筑师更快地完成建筑设计任务。例如通过使用自动化工具和机器人技术，人工智能可以加快建筑设计过程中的某些环节，从而提高工作效率。
记者：在材料选择上，您认为人工智能能发挥哪些作用？如何才能最大限度发挥这种作用？
吴吉明：人工智能最重要的依托是数据——开放的海量的真实的数据。只有当人工智能充分了解了材料的各个性能和物理特征及生产流程、主要产地等，它才可以在自我学习中不断成长，得出有效、有用的结论。
因此，在材料的选择上，人工智能可以发挥以下作用：一是材料性能预测。通过分析大量的数据和信息，人工智能可以预测材料的性能，例如强度、硬度、耐腐蚀性等，这可以帮助建筑师更好地选择适合特定应用的材料；二是材料成本优化。人工智能可以通过分析市场价格和供应链等因素，帮助建筑师优化材料成本。例如它可以根据预算限制和项目需求，推荐最适合的材料组合和供应商；三是可持续性考虑。人工智能可以帮助建筑师更好地考虑材料的可持续性，如可再生性和回收利用率。它可以提供不同材料对环境影响的信息，并建议使用更环保的材料。
为最大限度发挥人工智能在材料选择上的作用，需要采取以下措施：一是建立可靠的数据采集。人工智能需要大量准确的数据才能进行有效地分析和预测；二是发展先进的算法。人工智能技术需要不断发展和完善，以提高其准确性和可靠性；三是加强跨学科合作。材料选择是一个复杂的过程，涉及多个学科领域，例如化学、物理、工程学等。
记者：为了更好地将人工智能应用于建筑设计，您有什么具体的建议和意见？
吴吉明：人工智能将全面地融入生产生活的各个角落，诸多软件都将在人工智能的帮助下重新改写。因此面对时代的发展，可以重点关注以下几方面。
第一，可以进一步加强对数据收集和处理的关注。人工智能需要大量的数据来训练模型和作出决策。因此，建筑师需要积极收集和整理相关的数据，包括建筑结构、材料性能、气候条件、市场需求等方面。同时，需要对数据进行有效的筛选、标准化和分析，以确保数据的准确和可靠性。
第二，我们可以有针对性地开发相关的智能化设计工具，以提高设计效率和质量。
第三，设计者可以适当了解机器学习和深度学习算法逻辑。
最后也是很重要的一点，就是要加强跨学科合作。人工智能是典型的多学科专业知识体系，为了更好地用好人工智能，建筑师也需要不断地主动与其他专业人员密切合作，共同进步。
本文原载于《中国建材报》7月10日4版
责编：丁涛
监审：贺丹
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