1 引言

如果说从1990年代起，到2000年代，在十年的时间里，建筑设计领域曾经因为电脑的广泛应用，经历了从“人工徒手图板画图”向“计算机辅助人工画图”的革命性转变。那么，在人工智能技术突飞猛进，AlphaGo等人工智能体不断的在围棋等各个领域挑战人类的今天，一场从“计算机辅助人工画图”到“计算机强人工智能自动画图”的新革命是否正在发生呢。

“计算机辅助人工画图”取代“人工徒手图板画图”的最初开始阶段，“计算机辅助画图软件”并不成熟，“人工徒手图板画图”的精细度是高于“计算机辅助人工画图”的精细度的。在那个方兴未艾的时刻，也有建筑师对于计算机能否成为建筑设计图纸的主要绘制工具而质疑。类比当下，“计算机强人工智能自动画图”也只是出于概念阶段，已经有了一系列的软件，但是这些软件也并不成熟，当下，对于建筑师是否应该为了适应未来的“计算机强人工智能自动画图”时代的到来未雨绸缪，学习全新的设计工具以及全新的哲学思想体系，依然是存在犹豫的。有大量的建筑师群体，认为人工智能无法实现创作，认为创作的核心只有人才能掌握，并且对于自动的人工智能设计软件的发展表示完全不看好。

本文则从软件的类型分类、建筑设计的工作分类、未来强人工智能可能取得的突破三个角度，分析论证了“计算机强人工智能自动画图”的必然到来，并且提出了学习计算机编程的逻辑，将建筑设计从高实践维度的实体推敲转向高管理决策选择的建筑师未来发展方向。

2 人工智能自动建筑设计软件工具的汇总归纳

计算机普遍进入我国的办公与家用市场的时间节点是1990年代初期。当时，计算机的可视化操作系统windows尚没有出现。计算机在dos系统下，只能通过代码输入进行图形绘制，典型的图形绘制软件是LOGO语言。LOGO语言的界面是无法直观的操作任何画笔的，完全无法与徒手在图版上进行图纸绘制相提并论。如果以LOGO语言作为起始点，计算机辅助画图软件的发展，则在以惊人的速度迅猛变化，超越手工画图。

（1）可视化操作系统与CAD软件的突破

就在大多数建筑师认为计算机替代图板画图非常遥远的1990年代中期，突然，windows系统出现了，鼠标被发明出来，大多数能够在图板上完全的动作，都能够在计算机的可视化界面上通过鼠标进行操作了。而且随着这种可视化的突破，大部分设计软件，在非常短的时间内进行了飞速的迭代。以至于到了1990年代的最后纪念，计算机辅助画图的CAD即computer aid design模式软件已经100%的能够替代建筑设计徒手画图中的所有绘画模式。在短短的不到十年的时间内，建筑设计中的画图图版，被彻底淘汰了。

到了2000年代，CAD软件在绘画精细度、信息量存储量上，开始远远的甩开徒手画图，计算机图纸，从单纯的平面图纸，向保存整个建筑的所有信息的BIM即building information modeling方向发展，计算机已经可以帮助人将这个建筑的所有信息全部记录起来。

（2）计算机运算能力增强与Simulation软件的突破

随着计算机能够完成更丰富的建筑信息的building information modeling存贮，将物理公式和建筑室外的环境参数也设定入计算机，就能形成具有模拟即Simulation能力的建筑设计新软件。

比如，如果将超高层建筑的结构材料、强度等信息完全设定入计算机里。那么，通过调整超高层建筑附近的风环境等信息，就能实现对于这栋超高层建筑的模拟Simulation。这样的过程，能够很好的预判建筑设计的效果。

（3）大数据技术与算法软件的突破

那么，设计的本质又是什么呢。建筑设计本身是为了指导建筑施工建设，本质就是在虚拟的图纸环境里，模拟整个建筑的制造过程，并且将这个过程以图纸的方式呈现。施工技术人员就可以根据图纸，指导真实的建筑建设了。所以，如果计算机自己能够通过设定的现有的建筑设计的场地，自主的模拟建造，那么，计算机就能够自主的提供若干套建筑设计方案了。

3 人工智能自动建筑设计软件工具的原理分析与深层创作理论

根据类似的原理，如果掌握了大量的建筑师在特定的场地条件内处理建筑设计方案的数据，并且设定规则，计算机就能无限的学习这些设定，并且逐渐的自主能够判断出最优的解答建筑设计是什么。以这个原理，就出现了计算机自主设计。而这种自主性，显然是具有智慧的，因此，从这一刻起，真正的“计算机强人工智能自动画图”时代，就已经在开启了。

首先在其他领域，例如围棋、电竞游戏、医学图像识别、人脸识别等领域，这样的大数据模式已经成果显著了。那么在建筑设计领域，为什么这种模式没有出现显著的进步呢。这是否和传统的想法存在不同的差异，是否说明了建筑设计本身也是有完全无法控制的因素的呢，建筑设计的灵感和天赋是否是大数据与算法也无法得到的呢。本文可以提出如下的几点软件工具的原理的分析：   

（1）建筑师设计方案并非极限求解

与围棋、电竞游戏、无人驾驶等技术不同，建筑设计本身并非一个极限的求解过程。在一个固定的建筑红线内，不一定必然设计出容积率最大或者建筑面积最多的建筑方案。大部分建筑设计方案的硬性数据要求例如容积率、绿化率、建筑密度等要求，都是一个适中值。在这个适中值的范围内，有大量的建筑设计方案都是符合甲方要求的。

（2）方案投标的偶然性与综合复杂因素

正因为建筑设计方案存在非极限求解的多种可能性方案，那么，即便是采用的强人工智能，设计出的方案也将是大量的。正如同现在的建筑设计投标环节，其产生的建筑设计方案的数量依然是大量的，而且这些建筑设计方案本身，即便是非常专业的专家评委都难以用令人100%科学的信服方式评选出优劣，人工智能将更加难以取舍。

（3）审美标准与自身风格化也能加速方案的提炼

除了无法比较的众多满足设计要求的方案，不断的通过风格化，让自己的建筑设计语言精简，也能形成收敛。因为在固定的少数集中的建筑设计语言中，建筑设计语言越集中，边界的条件也就越明确，找到满足条件的最优解的可能性越大。这也许就是建筑设计大师总是会固定他们的风格化的原因。而甲方，也将陷入这种每个投标单位的设计方案都满足任务书条件的情况，在这种情况下，通过加入甲方自己最喜欢的建筑设计风格这样的审美标准，也能帮助方案加速的产生结果。

如果人工智能自动建筑设计方案软件能够解决上述的三个问题，那么他可能采取了一下的集中策略：

（1）自动设计方案作为策略选择后的自动生成

也就是在人工智能设计软件的开始使用阶段，就有不同的选择方向，这些选择方向可能是对与方案的宏观策略的把握，也可以一直深入到最终方案的形成元素。通过不断的安装建筑师自己的风格的策略选择，自动生成的方案的数量必将锐减，也就达到了生成建筑设计的目的。

（2）自动设计方案附带自动评价和收敛体系

如果能够把审美本身定量化，即便是强人工智能自动做方案体系能够产生的解答方案数量极多，那么依然可以通过附带的自动评价标准进行打分和排序，追钟收敛出卓越的解答方案。

（3）自动设计方案和自动建造合并联动成为完整的人工智能自组织建造

如果建筑设计的人工智能进一步发展，可以直接从设计到建筑工程建造，那么还有另一种可能性出现，那就是从建筑设计到施工建成的所有领域，都由人工智能自动完成。建筑设计方案本身就是人工智能机器人因地制宜建造的。在这样的自组织模式下，可能不仅建筑设计的评价体系会改变，整个建筑设计的形态、功能与逻辑可能都会完全以人工智能和场地关系的自主互动为主。

5 结论

综上所述，本文清晰的阐述了强人工智能方案自设计是未来建筑设计的发展方向的观点。新的设计方式革命必将到来。建筑师可能会出现新的分野——会人工智能的方案设计师的和不会人工智能的老一代建筑师。为了适应这一时代的到来，建筑师必须做到如下：

首先，不断积累设计方法和策略，反复进行方案设计，以及找到了适合的强人工智能软件的合理配合模式。其次，坚持对最新软件的学习，如今的人工智能趋向的软件较少，但是迭代速度很快，快速的掌握这些软件是非常必要的。第三，要继续学习编程和与编程逻辑相匹配的哲学思想，以适应与计算机辅助画图完全不同的人工智能自动建筑设计相适应的工作方式。第四，要形成自己的建筑设计风格，只有这样才有使用人工智能自动设计方案产生收敛性方案的可能性。第五，建筑设计也存在着与其他人类工作不同的可能性，建筑设计的决策的复杂性可能是没有封闭范围的，那样的话也存在人工智能不可能完全取代人类的可能性。总之，2020年代的建筑师，如何将建筑设计做的更好，依旧是任重道远的旅程。

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