الذكاء الاصطناعي والهندسة.. كيف تتغير الهوية المعمارية للمدن؟

مع دخول الذكاء الاصطناعي مجال التخطيط الحضري، شهدت المدن تحولًا جذريًّا في النظرة إلى التنمية المستدامة والذكية. باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي، فبات بإمكان المخططين الحضريِّين تطوير حلول إبداعية للتحديات التي تواجه المدن بطريقة أكثر كفاءة وفاعلية من حيث التكلفة. وبهذا يمكن لهذه التقنيات أن تُحدث ثورة في طريقة التفكير بالتخطيط الحضري، وأن تساهم في إنشاء مدن أكثر استدامة وحيوية وتأثيرًا أقل على البيئة، بما يغير الهوية المعمارية المألوفة للمدن.

إحدى أهم مزايا استخدام الذكاء الاصطناعي في التخطيط الحضري هو توفير رؤى مستندة إلى البيانات لاتخاذ القرارات. يمكن لخوارزميات التعلّم الآلي على سبيل المثال، تحليل أنماط حركة المرور واقتراح تغييرات على شبكات الطرق التي تقلل الازدحام والانبعاثات، كذلك يمكن أن تساعد برامج الذكاء الاصطناعي المخططين على تصوّر سيناريوهات ونتائج متعددة في وقت واحد من خلال محاكاة تصميمات أو مواد أو طرق بناء مختلفة.

جانب آخر أساسي للتخطيط الحضري باستخدام الذكاء الاصطناعي هو قدرته على إشراك الأفراد العاديين في العملية، وذلك باستخدام التحليلات التنبؤية وتقنيات معالجة اللغة الطبيعية، يمكن للمخططين جمع تعليقات من السكان حول تفضيلاتهم مواقع المتنزهات أو وسائل النقل العام، وبهذا يتحول العمران إلى خطوة جماعية.

ومع ذلك، هناك تحديات لم تتغلب عليها  تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التخطيط الحضري بعد، وأحدها هو نقص البيانات المتاحة. فتلك التقنيات تتطلب الحصول على بيانات دقيقة وشاملة حول كثير من العوامل المختلفة، مثل الكثافة السكانية وتدفق حركة المرور واستخدام الأراضي. ويمكن أن يكون الحصول على مثل هذه البيانات مهمة صعبة بسبب القيود المتعلقة بالخصوصية أو عدم توفّر مجموعات بيانات كاملة من مصادر مختلفة.

إضافةً إلى ذلك، يعد ضمان دقة البيانات وموثوقيتها تحديًا آخر تجب مواجهته، حتى لو توفرت البيانات الكافية، فالاعتماد على بيانات دقيقة وموثوقة يُعَدُّ أمرًا حاسمًا لنجاح استخدام الذكاء الاصطناعي في التخطيط الحضري.

يعد نشر أجهزة استشعار ذكية في المدن لجمع البيانات البيئية من أمثلة استخدام الذكاء الاصطناعي الجديدة. تجمع هذه الأجهزة معلومات حول جودة الهواء ومستويات الضوضاء وعوامل أخرى تؤثر في حياة السكان، وتستخدم هذه البيانات لتحسين مستوى حياة المواطنين واتخاذ إجراءات لتحسين البيئة والصحة العامة.

بالطبع، تظل هناك مخاطر محتملة ترتبط باستخدام الذكاء الاصطناعي يسعى المطورون إلى معالجتها بعناية، أهمها التحيز في خوارزميات الذكاء الاصطناعي، حيث قد يؤدي عدم معالجته إلى تحقيق نتائج محدودة لفئات معينة أو إدامة التمييز وعدم المساواة في مناطق دون الأخرى، الأمر الآخر هو القلق من انتهاك الخصوصية، حيث يجمع الذكاء الاصطناعي كميات هائلة من البيانات الشخصية ويثير مخاوف حول استخدامها وحمايتها بشكل صحيح.

في الهندسة المعمارية، أصبح الذكاء الاصطناعي قوة تسهم في أتمتة جوانب متعددة من عملية التصميم والتخطيط. وبفضل تقدُّم الذكاء الاصطناعي في هذا المجال، قد يتحول دور المهندسين المعماريين إلى شكل تنظيمي أكثر منه تنفيذي، وأن يقوموا بالاختيارات التي تولدها تطبيقات الذكاء الاصطناعي في أثناء عمليات التصميم، ويتجاهلون غيرها.

في الوقت الحالي، يتفوق الذكاء الاصطناعي في إنشاء صور مفصّلة وحساب عملي لحل المشكلات في المرحلة التخطيطية. وعلى الرغم من تطور الذكاء الاصطناعي في هذا المجال، فإنه ما زال يواجه قيودًا أساسية. فعلى سبيل المثال، يفتقر الذكاء الاصطناعي إلى القدرة على إنشاء مخططات قابلة للتنفيذ من الصور والتصاميم الفنية. وهذا يجعل الربط بين العلم الأساسي للعمارة والقدرات الإبداعية للذكاء الاصطناعي أمرًا غير متاح حتى الآن.

ومع ذلك، فإن التطبيقات الاصطناعية قادرة على تحسين العمليات البسيطة والتكرارية بشكل سريع وفعال، حيث يمكن للذكاء الاصطناعي توليد صور غنية بالتفاصيل وعالية الجودة من نصوص قصيرة، وهذا يُعَد نقلة نوعية لعملية التصميم والتخطيط الأولي، كذلك يمكن استخدام هذه الصور في الترويج والتسويق لتوضيح المفاهيم الرئيسة للتصميم.

إضافةً إلى ذلك، يمكن للذكاء الاصطناعي تحسين الطرق التقليدية للتصميم، حيث يمكنه إعادة تنظيم مخططات الأرضيات وتحسين استخدام المساحات بشكل ديناميكي. يمكن لهذه التكنولوجيا الناشئة أن تتيح للمهندسين المعماريين اختبار النماذج الرقمية وتحسينها باستمرار، ما يؤدي إلى تحسين جودة التصاميم والأداء البنائي للمباني.

أداة Obayashi AI هي مثال على كيف يمكن للذكاء الاصطناعي أن يكون أداة مساعدة قوية في التصميم المعماري. يتيح نظام الذكاء الاصطناعي هذا للمهندسين المعماريين إدخال بعض المعلومات الأساسية للمباني ويحصلون على تقديرات لحجم المبنى وتخطيطات برمجة الفراغات الداخلية بطريقة فعالة وسريعة. يمكن استخدام هذا التطبيق بشكل خاص في تخطيط المساحات المكتبية.

عملت شركة Obayashi مع Autodesk Research لتدريب هذا النظام باستخدام مجموعة فرعية من حافظة مشاريعهم، واستفادت من الخبرة السابقة في استخدام برنامج Autodesk Revit لتطوير النظام. يساعد هذا النظام في تحسين عملية التخطيط وتوفير الوقت والجهد، ما يتيح للمصممين التركيز على المهام الإبداعية والمتطلبات الفنية بدلاً من العمليات الروتينية.

توضح هذه الأمثلة كيف يمكن للذكاء الاصطناعي أن يساهم في تحسين عملية التصميم المعماري بشكل عام. حيث تتفهم أداة الذكاء الاصطناعي العلاقات المجردة بين البرامج والاتصال المطلوب والحجم والنسبة التي يتم التعبير عنها في البناء. وباستخدامها بشكل مدروس ومحاذاة الاستخدام مع حماية الخصوصية وتجنب التحيز، يمكن للذكاء الاصطناعي أن يعزز من جودة التصميم ويسهم في تطوير المدن الاستدامة والمستدامة.