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Inteligencia artificial para soñar nuevas arquitecturas

El uso de la inteligencia artificial en la construcción está abriendo posibilidades hasta ahora inéditas. Desde calcular cambios en estructuras en tiempo real hasta determinar los materiales con menor huella de carbono, la IA permite agilizar procesos y optimizar la construcción de edificios. Una de las aplicaciones más interesantes de los últimos tiempos es el proyecto tecnológico de la Universidad de Michigan, que ha dado un paso más allá para desarrollar un sistema que genera nuevos diseños de forma automática. La investigación acaba de publicarse en el International Journal of Architectural Computing y promete poner nuevas herramientas en manos de los arquitectos.

El primer paso del proyecto consistió en trabajar con redes neurales 2D a 2D, es decir, transformar una imagen para que adopte un estilo artístico concreto. Por ejemplo, para que un dibujo parezca obra de un pintor clásico como Rembrandt. A continuación, aplicaron el modelo a edificios, traduciéndolos a estilos arquitectónicos distintos. Así, un edifico gótico podía convertirse en uno brutalista. El siguiente paso consistió en aplicar los algoritmos a estructuras 3D. Trabajando con archivos OBJ, un estándar 3D exportable, han utilizado redes neurales convolucionales (conocidas como CNN) para aprender de una base de datos de diseños arquitectónicos. A partir de ahí llegaba el momento de soñar nuevas arquitecturas.

El término “soñar” no es gratuito, ya que han empleado algoritmos como DeepDream, una tecnología que emula el mundo onírico del ser humano, para generar nuevos diseños. Una de las primeras aplicaciones ha sido un proyecto llamado Robot Garden, que servirá como campo de pruebas para robots bípedos. Los investigadores aclaran que los diseños resultantes no son funcionales por el momento, pero sí pueden convertirse en fuente de inspiración para los arquitectos.  Además, estos resultados podrían transformar la idea de lo que es la autoría arquitectónica. Quién sabe si los edificios del futuro se diseñarán con un trabajo colaborativo entre la IA y la mente humana.

¿Qué es la arquitectura paramétrica?

Aunque los trabajos de los investigadores de la Universidad de Michigan tienen un fuerte componente teórico, en el aquí y el ahora la IA ya está haciendo aportaciones tangibles. Una de las más consolidadas es la llamada arquitectura paramétrica. En este caso, en lugar de diseños fantásticos, se trata de poder modificar estructuras y encontrar alternativas para la distribución del espacio. Para ello se utilizan los llamado algoritmos generativos. El punto de partida es la introducción de parámetros y limitaciones. Por ejemplo, que la planta de un edificio no exceda los ciento veinte metros cuadrados. También podría incluirse la altura, el número de estancias o el tipo de materiales. Una vez que se introduce el diseño inicial, es posible cambiar cualquier elemento y que, automáticamente, todos los demás parámetros se adapten a la modificación. Así, en lugar de ser un diseño estático, se convierte en un proceso parecido a moldear el barro.    

Otra manera de concebirlo es pensar en términos de una web responsive que se adapta al dispositivo. Si este artículo lo ves en tu móvil, comprobarás que la distribución del texto y las imágenes cambia sustancialmente, aunque manteniendo el contenido. Con esa filosofía, en la arquitectura paramétrica se puede cambiar una planta de rectangular a cuadrada y el software redistribuirá los espacios en consonancia. Además de modificar diseños de planta básicos, la tecnología permite modular formas orgánicas como las del Museo Guggenheim de Bilbao, en el que el arquitecto Frank Gehry empleó un programa de diseño paramétrico basado en inteligencia artificial.