جایگاه فرایند طراحی در عصر هوش مصنوعی

دکتر سید امیرسعید محمودی

دانشیار دانشکده معماری دانشگاه تهران

معاون آموزشی دانشکده معماری دانشگاه تهران
خلاصه سخنرانی
  • تجربه آموزشی: مرور ۳۵ سال تدریس و مقاومت‌های اولیه اساتید در برابر اتوکد در دهه‌های گذشته .
  • تکامل فرآیند طراحی: حرکت از «فرآیند سنتی» (خطی و جدایی فازها) به «فرآیند طراحی یکپارچه» (Integrated Design Process) که در آن همه تخصص‌ها همزمان در مرحله کانسپت حضور دارند.
  • کاربرد در کلاس: استفاده عملی از هوش مصنوعی برای «ایده‌پردازی»، «مطالعات اقلیمی» (مانند پروژه چابهار) و اهمیت یادگیری «پرامپت‌نویسی» و دادن پرامپت‌های منفی (Negative Prompts) برای جلوگیری از کلیشه‌ها.
  • تغییر پارادایم: گذار از «حل مسئله» به «نحوه اندیشیدن به مسئله»؛ معمار آینده «تنظیم‌کننده چهارچوب‌ها و معانی» است نه صرفاً تولیدکننده فرم 28.
Responsive Image
متن کامل سخنرانی
بسم الله الرحمن الرحیم، سلام عرض می‌کنم. خوشحالم که در خدمت این جمع هستم و الحمدالله آنقدر استقبالم خوبه که سالن تقریباً پر هستش، این نشون میده که بحث با ارزشی رو دانشکده انتخاب کرده و موضوعی هستش که باید بهش توجه بشه. مطلبی رو که من در خدمتتون هستم به عنوان یه معلم با ۳۵ سال سابقه دانشگاهی، بیشتر میخوام از بُعد اینی که در آموزش معماری و فرایند طراحی ما باید چه کار بکنیم که از پیشرووان آموزش معماری عقب نیفتیم و بتونیم با سرعتی که دنیا داره حرکت می‌کنه ما هم در حرفه و آموزش و تحصیل مون عمل بکنیم. من یادمه وقتی دهه ۸۰ میلادی دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه کل پالی[1]  در کالیفرنیا بودم ورژن دو یا سه اتوکد اومده بود، یعنی ما فقط خوشحالی می‌کردیم که با کامپیوتر یه پلانو می‌کشیدیم در و پنجره براش می‌ذاشتیم و به این طریق میومدیم و تصاویری را تهیه می‌کردیم. بعد از چند سال که من برگشتم به کشور، از سال ۶۸ در این دانشکده شروع به تدریس کردم، همین جور میزان بهره برداری از کامپیوتر رو می‌دیدم ولی متاسفانه اساتید محترم همکار من بهش اعتقادی نداشتن. یعنی اصلاً اینی که با کامپیوتر بکشیم و ترسیم فنی و طراحی فنی را با کامپیوتر ارائه دهیم یک گناه بود. ترسیم های فنی و دسته آزاد بر همه چیز غلبه داشت و می بایست که یه دانشجوی معماری موفق دست قوی باشد. شاید حدود ۱۰ سال بعدش بود که شهرداری تهران اومدش و خواست که همه نقشه‌ها، حتی اضافه کردن یه اتاق در منزل باید با اتوکت تهیه بشه و داده بشه و تازه ما دوزاریمون در دانشگاه افتادش که بابا اتوکده خیلی مهمه و اون موق ورژن های کَد به  ۱۳ یا ۱۴ رسیده بود. درد و دل ۳۵ ساله آموزشی به کنار، اینجا جاش هست که سئوال کنیم در زمان معاصر ما داریم با تکنولوژی چیکار می‌کنیم؟ چه کنیم تا آموزش و تدریسمون از دنیا عقب نیفته و بتونیم خودمونو هماهنگ با پیشرفت های دنیا پیش ببریم؟ کتاب اخیر من که چند ماه پیش منتشر شد (فرایند طراحی معماری: رویکردی تعاملی در تفکر طراحی) نتیجه ۳۵ سال تجربه من در آموزش معماری هست. در مورد فرایند طراحی بحثی هستش که بر اساس مطالعات و تحقیقات من با هدف شناسایی استعدادهای درونی افراد، به فرایند طراحی نگاه می کند. موضوع مورد علاقه من در تحقیقاتم بررسی استعدادهای انسان بر اساس ویژگی های مغز است و اینکه که چطور در کار تفکرکردن در طراحی باید ازش استفاده کنیم. در یکی از فصل های این کتاب به معرفی مدل‌های فرایند طراحی می پردازم که در تصویر شماره 1 به نمایش درآمده است. تصویر شاید شبیه به یه نمودار تایم لاین باشه. ولی این نمودار ضرورتاً معنیش این نیست که یه مدل فرایند طراحی که معرفی شده ضرورتاَ محدود به دوره و زمان خاصی باشد، و چه بسا بسیاری از این مدلها متناسب با موضوع در زمان معاصر نیز بکار گرفته می شوند. الگوهای نمایش داده شده در نمودار شامل: رویکرد طراح محور، رویکرد مشارکتی، رویکرد مرحله‌ای دسته بندی شده است. در این نمودار افرادی هم که تو این زمینه‌ها فعال بودند یا نظر دادند جلوش نوشته شده که توی کتاب به تفسیر این دیدگاه ها باز شده است. عرضم در این سخنرانی مربوط به قسمت پایین نمودار یعنی فرایند طراحی یکپارچه است. برای این فرایند من از واژه محیط شناسانه[2] استفاده میکنم. این رویکرد به یه نوع تفکر چرخشی و تعاملی[3] نیاز دارد.
تصویر شماره1: نمودار مدل های فرایند طراحی (محمودی، باستانی، 1403)
تا اوایل دوره مدرن ما از تئوری‌های هنجاری[4] در کار طراحی استفاده می‌کردیم، بعد از اینی که با مشکلات انرژی روبرو شدیم و به استفاده صحیح از منابع و محیط زیست پی بردیم، همچنین مسائل روان شناختی و توجه به نیازهای انسان در طراحی مطرح شد، ضرورت نگاهی نو به مسئله طراحی قوت گرفت. مکتب رفتارگرایی که تا دهه ۶۰ میلادی در اولویت قرار داشت، یواش یواش شیفت پیدا کرد به مکتب شناخت گرایی و توجه به تئوری های اثباتی[5]. در این زمان وارد مباحثی شدیم که به تجربه انسان در فضا، به نیازهاش و به محیطی که در آن زندگی می کند، توجه شد. افرادی که تو این زمینه فعالیت کردند بسیارند از برایون لاسون[6] تا جان زیزل[7] که در نمودار مشاهده می شود. در تمامی این الگوها از رفت و برگشت بین مراحل طراحی و اتکا به یه فرایند چرخشی صحبت می شود که من آن را رویکرد محیط شناسانه معرفی می کنم.
اما با مروری به ویژگی های هر یک از رویکردهای فرایند طراحی، اسلایدهای نمونه ای را انتخاب کردم که ما را با آن دیدگاه ها آشنا می کند. مثلا، پروژه‌هایی که با "رویکرد طراح محور" هستش ما رد پای طراح را در تمام پروژه هاش می بینیم. مثل خانه های لوکابوزیه یا رایت. البته موارد شکست خورده ای هم در دوران مدرنیسم وجود داشت مانند مجموعه مسکونی پروت ایگو که به خاطر عدم هماهنگی با نیازهای استفاده کنندگان منجر به از بین بردن پروژه گشت. "رویکرد مشارکتی" از اواخر دوره مدرنیسم با نمونه هایی مانند خانه هنا و هنا توسط فرنک لوید رایت طراحی شد. در این پروژه آقای رایت یه مدتی با افراد خانواده زندگی کرد و تونست به نیازها و خواسته‌های آنها و ویژگی‌های مورد نیاز آنها در فضا آشنا شود. از دیگر نمونه های رویکرد مشارکتی در طراحی، در کارهای کریستوفر الکساندر دیده می شود که با برگزاری جلسات و حضور در شوراها و محله‌ها با دیدگاه مردم و استفاده کنندگان خود را آشنا می کرد. توی منطقه ما حسن فتحی نیز کارهای با ارزشی به صورت مشارکتی در مصر انجام داده مثل دهکده گرناتش که در آن اومدش با مشارکت بین مالک و معمار و مردم از ابتدای طراحی در ایده های طراحی تا نحوه ساخت از مشارکت افراد استفاده کرد. "رویکرد شناختی[8]" که حالا بعد از رفتارگراها مطرح شد، اومدش تحت تاثیر اندیشه‌های ژاک دریدا و دیگر فلاسفه مانند هایدگر نقش فلسفه را در طراحی معماری پر رنگ کرد. در این زمینه کارایی رو می‌بینیم مثل پروژه سمت چپ توسط آیزن من و دیگر افرادی که در این زمینه فعالیت دارن. در این نمونه ها طراح از ایده‌های ذهنی خود استفاده می‌کنه تا اون پیام مورد نظرشو منتقل کنه.
یک رویکرد منطقی، "رویکرد مرحله‌ای" هستش. شاید اون کنفرانس فرایند طراحی که در اوایل دهه ۱۹۶۰ در آکسفورد انگلستان برگزار شد را منشاء این رویکرد بدانیم که در این فرایند از سه عرصه در فرایند طراحی مطرح است: "تحلیل"، "ترکیب" (به معنی سینتس هستش نه کامپوزیشن) و "ارزیابی". این فرایند مرحله ای تاثیر زیادی در حرفه و آموزش گذاشت. بسیاری از پروژه‌های مهندسی و معماری دقیقاً به همین طریق طراحی و ساخته می شود و تو بسیاری از مدارس معماری و دانشگاه‌ها این روش مرحله ای آموزش داده می شود. نحوة کار به این طریقه که چند هفته مطالعات انجام میشود، چند هفته ایده‌پردازی و چند هفته به کار ارزیابی و اجرا پرداخته می شود. این رویکرد منطقی با شناخت مکان و فضا و نیازها و دیاگرام‌های حبابی و جداول تحلیلی و مطالات آغاز میشود و به طراحی پلان و نما ختم می گردد. من این رویکردها را مرور کردم تا زمینه را فراهم کنم برای معرفی رویکرد آخر که آن را رویکرد محیط شناسانه می نامم و این رویکرد فرایند یکپارچه طراحی را شکل می دهد.
"رویکرد محیط شناسانه" با توجه به نگاه کردن هم زمان به موضوعهای متنوع در طراحی، ما رو به عصر هوش مصنوعی و طراحی دیجیتال نزدیک میکنه. در این رویکرد اطلاعات سه عرصة تحلیل، ترکیب، و ارزیابی به صورت چرخشی در جریان است و بر خلاف دیگر رویکردهای فرایند طراحی، مسیر خطی شروع با تحلیل و پایان با ارزیابی منتفی می باشد. قابل ذکر است، قبل از اینکه خانم دُرک[9] در کتاب برنامه دهی معماری از رویکرد چرخشی در فرایند طراحی صحبت کند، جفری برادبنت[10] در کتاب طراحی در معماری از رفت و برگشت چرخشی در فرایند تصمیم سازی در طراحی صحبت کرده بود. برای اینکه بخواهم فرایند محیطشناسانه رو بیشتر معرفی کنم، شاید اولش لازم باشه که تفاوت بین فرایند سنتی و فرایند یکپارچه را تشریح کنم. در تصویر شماره 2 "فرایند طراحی سنتی[11]" که توسط انجمن معماران امریکا معرفی شده است را مشاهده می کنید. این فرایند سالهاست که در مراکز آموزشی و در حرفه نه تنها در ایالات متحده، بلکه در اغلب کشورها استفاده می شود. در فرایند سنتی ابتدا لازم است به شش مرحله طراحی اشاره کنم که از قبل از طراحی آغاز میشه، طرح مقدماتی، طرح توسه یافته، نقشه های اجرایی، مدارک ساخت، ساخت و نظارت، و مرحله ارزیابی پس از ساخت. در این الگو، دو رکن اصلی قرارداد و فال در فرایند را مالک یا کارفرما و معمار یا طراح تشکیل می دهند. این بدان معناست که پای گروه های مشاور و کارشناس و پیمانکار تا مرحله ساخت در پروژه باز نمی شود و معمار یکه تاز خدای پروژه است. در واقع ما در ایران نیز از این الگوی سنتی اغلب استفاده می کنیم و به جای شش مرحله الگوی انجمن معماران امریکا، مراحل در در چهار مرحله: فاز صفر، فاز 1، فاز 2، و فاز 3 دسته بندی می کنیم. از طرفی دیگر در پایین نمودار "فرایند طراحی یکپارچه[12]" را که حدود ۲۰ سال هستش انجمن معماران امریکا معرفی کرده مشاهده می کنید. در این الگو، تمام افرادی که در پروژه دخالت دارند را می بینیم که از ابتدای پروژه در تصمیم سازی ها دخالت دارند و مشارکت می کنند. یعنی تمام اون نوارهای رنگی گروه‌های مختلف از کارفرما و طراح و مشاوران و پیمانکاران همگی در مرحله شکل گیری کانسپت[13] دخالت دارند.در این فرایند یکپارچه در واقع ما داریم به یه نوع تفکر جدید در طراحی کردن نگاه می کنیم که تحت عنوان فرایند طراحی یکپارچه میگه که تمام این افراد باید در زمان شکل‌گیری کانسپت مشارکت نمایند. خب این چه حسنی برای ما داره؟ می‌بینید که ما در زمان معاصر ساختمان‌های پایداری را طراحی می‌کنیم که با جداره‌های هوشمند و با سیستمهای مختلف تأسیساتی، اکولوژیک، پانل‌های خورشیدی، توربین‌های بادی و دیگر تمهیدات طراحی پایدار تجهیز شده است. برای مثال در مجموه مسکونی بدزد[14] در بدینگتون انگلستان ما شاهد استفاده از کانسپت بادگیرهای ایرانی با استفاده از تکنولوژی روز که انعطاف پذیر باشند روبرو میشیم. پس می بینیم که این آشنایی با این دستاوردهای به روز تکنولوژی از عهده معمار به تنهایی خارج است و نیاز دارد به کمک گرفتن از متخصصین برای تکمیل ایده بادگیر. در نمودار مقایسه میزان بهره وری فرایند سنتی و فرایند یکپارچه ملاحظه می کنید که در فرایند یکپارچه کار طراحی کردن به جلو می افتد، به اشتباه ها زودتر پی برده می شود و هزینه پروژه کمتر از فرایند سنتی می شود.
تصویر شماره2: مقایسه فرایند طراحی سنتی با فرایند طراحی یکپارچه (AIA, 2007)
در تصویر شماره 3، من از این دیاگرام برنامه دهی استفاده می‌کنم که در آن نشان میدهد که ما در انجام یک پروژه برای هر موضوعی نیاز به تعریف تعدادی هدف داریم، و برای هر هدف ما نیاز به تعریف سیاستها و ایده ها برای رسیدن به آن اهداف داریم. این هدفگذاری در برنامه دهی رو من ربطش میدم به پرامت نویسی در عصر هوش مصنوعی.
تصویر شماره 3: الگوی برنامه دهی معماری (دورک، دانا، 1402)
 در پرامت نویسی ما می گوییم برای انجام پروژه ما چه می خواهیم و دنبال چه ایده هایی هستیم. برای تمرکز بر روی نوع تفکری که در طراحی کردن و ایده پردازی مورد استفاده قرار می گیرد، لازم است نگاهی داشته باشیم به مقولة تفکر و سبک های فکر کردن در طراحی. با نگاهی به جدول با دسته بندی انواع نظریه ها در خصوص تفکر آشنا می شویم. در این دسته بندی ها با مطالب ادوارد دوبونو آشنا می شویم که نحوه فکر کردن را در دو دسته تفکر عمودی (همگرا) و تفکر افقی (واگرا) تعریف می کند. تفکر عمودی در واقع همان تفکر مرحله ای و پله به پله است. بسیاری از طراحان در رویکرد مرحله ای در فرایند طراحی از این نوع تفکر استفاده می کنند که بر اساس سعی و خطا طراح به تصمیم سازی می پردازد. در تفکر افقی و آنچه مورد نظر این سخنرانی است، طراح با انواع ایده ها و راه های حل مسئله روبرو می شود. این تکثر ایده ها برای حل مسئله پایه های نظری برای استفاده از هوش مصنوعی در حل مسئله است. در مطالعات اخیر در خصوص هوش مصنوعی بیان می شود برای ایجاد پاسخ به یک سئوال طرح شده، هوش مصنوعی با میلیاردها داده روبرو می شود و از نتایج آنها در پاسخ به سئوال ما استفاده می کند. این دقیقا همان تفکر واگرایی است که برای ایجاد یک طرح خلاقانه ما نیاز داریم و ماشین با اطلاعات وسیع خود می تواند در بررسی ایده های متعدد برای ما در کار طراحی سریع عمل کند و رهگشا باشد.   
من توی ۲ سال اخیر با دانشجوهای مقطع کارشناسی ارشد معماری مشغول به تجربه با هوش مصنوعی در کنار تمرینهای معمول دستی هستم. در هر دو مرحلة مطالعات طراحی و شکل گیری کانسپت از تمرینهایی استفاده می کنیم تا دانشجوها از ظرفیت های هوش مصنوعی آگاه شده و در کار طراحی با ویژگی های سکوهای مختلف هوش مصنوعی آشنا شوند. بر خلاف 30 سال پیش که استفاده از کامپیوتر منع میشد و دانشجوها مجبور بودن که خودشان به تنهایی با برنامه ها و ترسیمات دو بعدی و سه بعدی آشنا شوند، اینبار با دانشجوها به صورت کار گروهی به یادگیری مطالب و ایده پردازی در طراحی می پردازیم. در ادامه به نمونه هایی از تمرینهای دانشجوها در طراحی مدرسه پایدار نگاه می کنیم که در آنها دانشجوها در مراحل مختلف مطالعات طراحی از سکوهای هوش مصنوعی استفاده کرده اند. در تصویر شماره 4  شاهد گفتگوی دانشجو با هوش مصنوعی در رابطه با ویژگی های اقلیمی و بستر هستیم.
تصویر شماره 4: مطالعات اقلیمی و بستر چابهار
در ادامه به نمونه ای از ایده پردازی هوش مصنوعی برای مدرسه پایدار در شهر چابهار آشنا می شویم. در این نمونه، دانشجو طرح اولیه و مبنای خود را با انواع سکوهای هوش مصنوعی مطرح کرده و نتیجه چهار پیشنهاد توسط یکی از سکوها مشاهده می شود.
تصویر شماره 5: ایده پردازی به کمک تصویر مبنای دانشجو و ایده های هوش مصنوعی
تمرینهای به عمل آمده توسط دانشجوها در ابتدای هر جلسه مورد بررسی و کرکسیون گروهی با حضور تمام دانشجوها قرار می گیرد. حسن این کرکسیون گروهی استفاده از تجربه تمام دانشجوها در مسیری که طی کردند می باشد. یکی از مواردی که در طی گزارشها به آن برخورد کردیم، ضرورت نوشتن پرامت های منفی[15] است. به زبان دیگر، باید به هوش مصنوعی بگیم چه کارهایی را نکن یا توجه نکن. مثلا دانشجوها متوجه شدند در اغلب سکوها همینکه بگوییم پروژه در ایران است سعی می کند از یه سری آیکونهای مربوط به ایران استفاده کند مانند برج آزادی. گفتگوی بین اساتید و دانشجوها در فرایند یادگیری استفاده از هوش مصنوعی بسیار مفید و ارزشمند است.
در نهایت جمع‌بندی که دارم در این چهار جمله خلاصه می شود:
  • گذار از «حل مسئله»  به طراحی «نحوه اندیشیدن به مسئله»؛
  • جایگاه هوش مصنوعی:  فراتر از ابزار، بخشی از اکوسیستم فکری طراح و آینه‌ای برای سنجش قوت‌ها و ضعف‌های تفکر طراحی است؛
  • جایگاه معمار آینده: تعامل خلاق با ماشین، نه رقابت با آن، معمارآینده از تولیدکننده صرف فرم به تنظیم‌کننده چارچوب‌ها، معیارها و معانی ارتقاء می‌یابد و
  • آینده معماری: آینده فرایندهای فکری است نه صرفاً ابزارهای طراحی.
منابع
  • محمودی، امیر سعید؛ باستانی، مهیار، (پاییز 1403). فرایند طراحی معماری: رویکردی تعاملی در تفکر طراحی. چاپ اول، انتشارات دانشگاه تهران.
  • دورک، دانا (1402، چاپ نهم). "برنامه‌دهی معماری: مدیریت اطلاعات برای طراحی". ترجمه سید امیر سعید محمودی. انتشارات دانشگاه تهران.

[1] California Polytechnic State University, Cal Poly

[2] Environmental
[3] Interactive
[4] Normative theories
[5] Positive theories
[6] Bryan Lawson
[7] John Zeisel
[8] Cognitive
[9] Duerk, Donna
[10] Broadbent, Geofrrey
[11] Traditional Design Process
[12] Integrated Design Process, IDP
[13] Conceptualization
[14] BedZ
[15] Negative Prompts
تصویر شماره1: نمودار مدل های فرایند طراحی (محمودی، باستانی، 1403)
تصویر شماره2: مقایسه فرایند طراحی سنتی با فرایند طراحی یکپارچه (AIA, 2007)
تصویر شماره3: الگوی برنامه دهی معماری (دورک، دانا، 1402)
تصویر شماره4: مطالعات اقلیمی و بستر چابهار
تصویر شماره5: ایده پردازی به کمک تصویر مبنای دانشجو و ایده های هوش مصنوعی
Responsive Image