Inteligencia Artificial en Arquitectura: Impacto en Diseño y Creatividad, Guías, Proyectos, Investigaciones de Arquitectura

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Uso de la inteligencia artificial en la

Arquitectura

Use of artificial intelligence in Architecture Sady Boris Campos Chavez Universidad Mayor de San Andrés

RESUMEN

No hace mucho, la inteligencia artificial abarcó un papel protagónico en el campo científico que hoy en día ha ganado mucho valor e importancia en la tecnológica. no solo en las instancias del hoy sino también desde la concepción de Marvin Lee Minsky entre la suma de varios autores que acompañan el esfuerzo científico hacia el desarrollo desde sistemas informáticos de autosuficiencia en tomar la inteligencia humana como recopilación de información donde intensifica y automatiza la data y la transforma a tecnologías aplicadas donde recae en muchas ramas profesionales como en este caso de investigación Uso de la inteligencia artificial en la Arquitectura soportado desde los Softwares Arquitectónicos. Este trabajo es trabajado desde el enfoque cualitativo, y tiene como objetivo examinar los efectos sobre el aumento de la inteligencia artificial (IA) en los campos de la arquitectura y como la proporción de datos genera resultados mayores y mejores por el IA. Sin embargo se llevó a discusión si el IA podría prestarse en un probable que podría reemplazar al arquitecto,en esencia, en labor y/o práctica de la arquitectura, o solo la posibilidad de la elaboración de otras demandas futuras. Muchas de las formas en presentarse el IA en la arquitectura es mediante los sistemas de software dedicados a diferentes funciones que usa el arquitecto en su mayoría en la disposición de su idea. donde la aceptación de muchos softwares conocidos entre los futuros arquitectos dará como resultado herramientas de diseño más intuitivas y de uso general a contribuciones a la investigación y desarrollo de la Inteligencia, como finalidad una tecnología encaminada a optimizar los lenguajes arquitectónicos presentadas como acceso a surgimientos a nuevas soluciones espaciales con algoritmos de inteligencia prácticamente de uso simple y libre. Palabras clave: Inteligencia Artificial, Software Arquitectónico, Arquitectura, Tecnología

INTRODUCCIÓN

En la historia de la sociedad, la arquitectura representa la cúspide de la creatividad humana durante siglos, ligada siempre a la cultura y tecnología de cada época. Desde la llegada de la Revolución Industrial hasta la era digital actual,la arquitectura ha experimentado una evolución caracterizada por la influencia e integración de tecnologías punteras que han cambiado la forma de diseñar y construir los espacios, siendo el avance de la tecnología el motor detrás de la evolución de la arquitectura a lo largo de la historia. Sin embargo, la verdadera revolución tecnológica fue desencadenada a finales del siglo XX e inicios de la era digital. El crecimiento de la informática, la simulación avanzada y el modelado 3D ha cambiado radicalmente la forma en que los arquitectos diseñan y comunican sus ideas. La realidad virtual y aumentada han llevado la visualización del diseño a un nuevo nivel, lo que permite a los clientes y usuarios experimentar los espacios antes de la construcción. Durante la última década, se presenció la aparición de distintas tecnologías disruptivas, siendo una de ellas la inteligencia artificial (IA),revolucionando la forma en que se llega a interactuar con la tecnología y replanteando la forma de abordar los distintos problemas de la sociedad,y llegando a transformar la distintas actividades profesionales brindando nuevas herramientas y soportes a partir de la IA, no siendo una excepción la arquitectura, el avance de la tecnología y su desarrollo ha llevado a facilitar la labor de los arquitectos en distintos aspectos. Esta investigación aborda la relación entre la inteligencia artificial (IA) y la arquitectura, viendo a la inteligencia artificial (IA) como una herramienta o apoyo digital, que brinde mayores posibilidades para la solución dentro del diseño arquitectónico,y teniendo como objetivo examinar los efectos sobre el aumento de la inteligencia artificial (IA) en los campos de la arquitectura y como la proporción de datos genera mejores resultados. A lo largo de este artículo, partiendo de una investigación sobre los conceptos base y su evolución, hasta el punto en la que converjan la IA y la arquitectura, para luego presentar los distintos programas software a partir de IA aplicables a el diseño arquitectónico y los procesos para llegar a un formular un proyecto arquitectónico completo, prosiguiendo con un análisis crítico de los programas IA,viendo los aportes en los procesos de diseño, desde la conceptualización hasta la construcción, integrando análisis de datos, simulaciones avanzadas y aprendizaje automático y a partir de este, concluir si los programas con inteligencia artificial(IA) poseen el potencial para reemplazar al arquitecto en su labor completa y deslumbrar cuán posible llegar a serlo. La metodología utilizada consta de varias fases:

1. Búsqueda literaria sobre la inteligencia artificial, la arquitectura.
2. Búsqueda y listado de softwares IA con usos específicos a la arquitectura.
3. Análisis crítico a partir de los resultados brindados por los softwares IA.
4. Planteamiento de conclusiones a partir de los resultados del análisis crítico.

LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL ( IA )

Nacimiento y primeros pasos de la inteligencia artificial El Dr. Minsky establece la base terminológica de inteligencia artificial (IA) en 1956, término que en los años posteriores ha tenido una carga a nivel mundial. El Dr. Minsky atribuye que el cerebro presenta singularidad como una máquina cuyas funciones podrían ser estudiadas y emuladas por un ordenador. El Dr define al IA como: "la ciencia de hacer que las máquinas hagan cosas que requerirían inteligencia si fueran hechas por hombres" (Minsky y Papert, 1970). En sus principios era difícil capturar el mundo externo con la sintaxis fría y dura de incluso la computadora más poderosa en lenguajes de programación. En 1975 desarrolla el concepto de "marcos" para identificar con precisión la información general que debe programarse en una computadora antes de considerar direcciones específicas En 1950 cambia con la idea del Dr Minsky trabajar en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), en el modelaje del comportamiento de la mente humana por máquinas, allí junto con el Dr. McCarthy cofundaron el Proyecto de Inteligencia Artificial (ahora el Laboratorio de Ciencia Informática e Inteligencia Artificial del MIT). Rápidamente se convierte en uno de los principales centros de investigación y campos de entrenamiento para el campo naciente de la IA. Minsky permanece en el MIT durante el resto de su carrera, se convierte en Profesor de Ciencia Donner en 1974 y Profesor de Artes y Ciencias de los Medios de Toshiba en el Laboratorio de Medios del MIT en 1990 En la publicación del artículo en 1961 por el Dr Minsky titulado “Steps Toward Artificial Intelligence” explora la manera en cómo hacer que las máquinas resolvieran problemas complejos de heurística, en el mismo expuso las siguientes ideas: “Una computadora puede hacer, en cierto sentido, sólo lo que se le dice que haga. Pero incluso cuando no sabemos cómo resolver un determinado problema, podemos programar una máquina (computadora) para buscar a través de un gran espacio de intentos de solución. Desafortunadamente, esto generalmente conduce a un proceso enormemente ineficiente. Con las técnicas de reconocimiento de patrones, la eficiencia a menudo se puede mejorar, restringiendo la aplicación de los métodos de la máquina a los problemas apropiados. El reconocimiento de patrones, junto con el aprendizaje, puede utilizarse para explotar generalizaciones basadas en la experiencia acumulada, lo que reduce aún más la búsqueda. Al analizar la situación, utilizando métodos de planificación, podemos obtener una mejora fundamental al reemplazar la búsqueda dada con una exploración mucho más pequeña y adecuada. Para gestionar amplias clases de problemas, las máquinas necesitarán construir modelos de sus entornos, utilizando algún esquema para la inducción.” Su idea recorrerá en el tiempo para transformarse en conocimiento universal y obligatorio para comprender cómo los hombres nos parecemos a las máquinas más de lo que pensamos. Conceptos y definiciones de la inteligencia artificial Tabla 1 Cuadro de conceptos sobre inteligencia artificial AUTOR CONCEPTO Ray Kurzweil «La inteligencia artificial es el arte de crear máquinas con capacidad de realizar funciones que realizadas por personas requieren de inteligencia»

Desarrollo y proceso de la inteligencia artificial El desarrollo y proceso de la inteligencia artificial (IA) ha sido un viaje fascinante y complejo en la historia de la informática y la ciencia. Aunque el concepto de IA existe desde hace mucho tiempo, su verdadero desarrollo y sus principales avances solo se han producido en los últimos años debido a los avances en tecnología e informática. A continuación se muestra una descripción general del proceso de IA y cómo ha evolucionado con el tiempo:

1. Fundamentos teóricos (décadas de 1940 y 1950): Los inicios del desarrollo de la IA se remontan a las décadas de 1940 y 1950. En ese momento, investigadores como Alan Turing y John von Neumann introdujeron conceptos básicos como la "máquina universal" de Turing y "von Neumann". Arquitectura ". En 1950, Alan Turing también propuso la famosa "prueba de Turing" para evaluar la inteligencia de las máquinas.
2. Primeras dificultades (décadas de 1960 y 1970): en las décadas de 1960 y 1970, los investigadores enfrentaron grandes dificultades para desarrollar la IA. Los primeros enfoques, como los sistemas de reglas y el lenguaje de programación LISP, estaban limitados en el manejo de problemas más complejos y el aprendizaje automático.
3. Auge de los sistemas expertos (décadas de 1980 y 1990): los sistemas expertos se convirtieron en un enfoque popular de la IA en las décadas de 1980 y 1990. Estos sistemas utilizaron bases de conocimiento y reglas lógicas para imitar la toma de decisiones humanas en campos específicos como la medicina y la ingeniería.
4. Revolución del aprendizaje automático (2000 en adelante): desde el año 2000, la IA ha logrado un gran avance con la llegada del aprendizaje automático, especialmente el aprendizaje profundo. Estos enfoques han permitido que las máquinas aprendan patrones complejos a partir de grandes conjuntos de datos, lo que ha llevado al desarrollo de sistemas más inteligentes y autónomos.
5. Avances recientes e inteligencia artificial general (AGI): durante la última década, la IA ha logrado un progreso significativo en áreas como el procesamiento del lenguaje natural, la visión por computadora, la robótica y la conducción autónoma. Además, también está surgiendo el concepto de inteligencia artificial general (AGI), cuyo objetivo es desarrollar IA con inteligencia similar a la humana. LA ARQUITECTURA MODERNA ( IA ) Hoy en día, la arquitectura es un campo en constante desarrollo y cambio. Adentrándose en un mundo cada vez más globalizado y tecnológico, los arquitectos se enfrentan a nuevos retos y oportunidades. En la era digital, la arquitectura se ha vuelto más experimental y creativa con diseños innovadores y vanguardistas. Entonces, la arquitectura se centra en la creación de espacios sostenibles y respetuosos con el medio ambiente. Los arquitectos utilizan materiales respetuosos con el medio ambiente y técnicas de construcción sostenibles para reducir el impacto medioambiental de los edificios. Además, los edificios que utilizan energías renovables, como la solar y la eólica, se han diseñado para reducir el consumo de energía y promover la autosuficiencia.

Tecnología y software para arquitectura. La tecnología también ha tenido un gran impacto en la arquitectura moderna. El uso de software de diseño asistido por computadora (CAD) y modelado de información de construcción (BIM) permitió a los arquitectos visualizar y construir de manera más eficiente y precisa. Además, la realidad virtual y aumentada se utilizan cada vez más para mejorar la experiencia de diseño y facilitar la toma de decisiones. Arquitectónicamente, la arquitectura moderna se caracteriza por la variedad y variedad. Los arquitectos rompen con las prácticas tradicionales y buscan nuevas formas y materiales. Desde rascacielos futuristas hasta edificios orgánicos inspirados en la naturaleza, la arquitectura moderna tiene que ver con la creatividad y la experimentación. Además, la inclusión y la accesibilidad también están relacionadas en la arquitectura actual. Los arquitectos diseñan edificios accesibles para personas con discapacidad y promueven la igualdad de oportunidades. Se construyen ciudades inteligentes y sostenibles que se adaptan a las necesidades de todos sus habitantes. En resumen, la arquitectura actual es un campo dinámico y apasionante. Los arquitectos crean espacios sostenibles y funcionales a través de la tecnología y la innovación. Además, se rompen prácticas tradicionales y se buscan nuevas formas y materiales. La arquitectura contemporánea se caracteriza por su creatividad y diversidad y se interesa por la inclusión y la accesibilidad. Lopierre, Sharon & Senior, Zuly (2020) señalan que los avances actuales son los que han dado lugar a las nuevas innovaciones en la arquitectura influyendo estos en el diseño de las viviendas de hoy día. APLICACIÓN DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL EN LA ARQUITECTURA La informática en el diseño arquitectónico se basa en el cálculo y la automatización. En los software de diseño ofrece algunas herramientas automatizadas para apoyar al profesional creativo, aquellos que usan comando visuales que permiten al usuario escribir sus propios algoritmos son importantes. lenguaje de programación general o guiones visuales. Ningún otro sistema software ofrece esto a los diseñadores con alto control y oportunidades, con una pertenencia de libertad al usuario como una experiencia de tiempo real para crear su propias herramientas de diseño de acuerdo a tus necesidades y hábitos. Se suelen utilizar sistemas de planificación automáticos en la arquitectura moderna porque puede aumentar la productividad y la libertad de cambio incluso en los entornos más complejos mediante el desarrollo de herramientas adaptadas y específicas del tema. Entre las muchas estrategias de diseño algorítmico, como conjunto de herramientas de arquitectura computacional hacia el enfoque de inteligencia artificial:

• Algoritmos evolutivos
• Inteligencia de enjambre
• Red neuronal En mayoría se presentan en forma de algoritmos donde los principales parámetros deben ser analizados estrictamente jerárquicamente. Por lo tanto, son menos independientes y dedicados. mayor control de los creadores. en cuan diversidad de programas en estas investigación retomaremos unos de los más usados.

d5next.ai Su interfaz similar a lo ya antes visto con tipo de softwares de Stable Difusion pero que se puede maximizar aún el renderizados y la nitidez de los rendez es un diferencia con los demás programas, va más enfocado a la audiencia que ya trabaja con el programa D5. Fuente: Video de la plataforma de Youtube Exvia Studio (2023) D5 NEXT Ai: Tutorial y Review Stable Diffusion Un software que atrapa por la inteligencia mediante texto que aprovecha el documento entregado para entregar modelos nuevos con la misma calidad y con un tiempo bastante reducido comparado por la acción del humano, este interfaz te ayuda para poder de ese mismo modelo, moldear por textos para lograr más diferentes propuestas. Esto nos genera una cuantioso valor en poder contar con una estable calidad al renderizar nuestros proyectos.

Fuente: Video de la plataforma de Youtube Sofía Herfon (2023) Inteligencia Artificial en la Arquitectura: ¿CÓMO FUNCIONA? DEAPH2IMG Es la agrupación de Stable Diffusion 2.0 Depth para renderizar con escenas de Blender. que agiliza el flujo de trabajo interesante que podría permitir el control de la composición de escenas complejas que en su su resaltado no vaya más lejos de la perfección si se acerca a un trabajo con un estándar acabado de un proyecto en especial a los amantes de la pintura.

Un interfaz que maximiza la idea inicial mediante la interacción textual, que permite su adaptabilidad del espacio de los o proyectos de los usuarios permitiendo explayar en ideas, esta inteligencia estabiliza las opciones mediante texto que seleccionemos permitiendo pluralidad en el concepto del arquitecto. ARCHITEChTURES Programa que hace posible un nuevo proceso de diseño residencial completamente disruptivo en una perfecta colaboración entre el hombre y la máquina. Mediante la inteligencia artificial Generativa, en proceso de patente internacional, donde como usuarios podemos persivir en tiempo real, la solución que más se adapta a la geometría, objetivos y criterios de diseño introducidos. Esto permite al diseñador tener un control total sobre los aspectos cuantitativos del diseño para que puedas centrarte en la toma de decisiones y aumentar el valor añadido por el humano. Fuente: Página oficial web de la plataforma ARCHITEChTURES - Español Un interfaz que permite a los usuario generar diseños de manera intuitiva y fácil de utilizar para acelerar sus suposiciones ante la toma de decisiones o de manera sagas al diseñar, este software aún está en la etapa de personalización de viviendas, por el criterio de esta tecnología son suficientes para acompañar al usuario a comprender y ver las infinidades de alternativas que cuenta el software. CONCLUSIÓN El conocimiento ha sido siempre importante para el ser humano, aunque en la actualidad son diferentes; lo nuevo consiste en llegar mas rapido optimizar el tiempo, racionalizar en la generación de conocimientos y tecnologías donde optimizar velocidad de difusión aún más,el conocimiento , la tecnología, la inteligencia artificial son ya una solución para el mundo de hoy un modo de solución inmediata al desarrollo de nuevos mundos. uno de esos mundos evoca en la responsabilidad de hacer arquitectura con sensatez con racionalidad algo que aún se discreta con la aparición dle IA pero algo es cierto que si nos el interface la toma de decisiones con mayor precisión punto de vista de una máquina perno no olvidarnos quienes somos. y resaltar la capacidad al tomar la arquitectura correcta. Arquitectura participativa entre la inteligencia humana y la inteligencia artificial.

REFERENCIAS

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