AIと科学主導のデザインは、建築環境をどのように変革しているか

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  • 人工知能(AI)AIは、建築設計における変化の推進力であり、それを可能にする存在として台頭しています。

  • AIを活用した科学主導のデザインは、データに基づく意思決定を可能にし、建物の性能、都市計画、人々のウェルビーイングの向上に寄与します。

  • AIを活用したツールは、神経科学、心理学、工学といった分野を融合させ、革新的な設計を生み出しながら、建築環境の在り方を変えつつあります。

AIの技術革新が急速に進むなか、その影響は建築環境のあらゆる面に現れており、中でも設計分野においては顕著です。

これまでのところ、設計におけるAIの活用機会は主にデジタルツールによる工程の合理化に集中してきましたが、建物の使われ方や運用の仕方、そして人々や都市のより広範なシステムとのつながり方に、より根本的な変化をもたらす可能性を秘めています。

予測型の建物分析や運用ロボティクスから、働き方やインフラシステムの進化に至るまで、AIは建築設計における変化の推進力であり、それを可能にする存在として台頭しています。

技術の変化と並行して、経済の不確実性、気候変動、そしてパンデミック後の都市生活や働き方の変化により、建築環境はより複雑さを増しています。

企業は、保有する資産や不動産がより高い効率性をもたらし、投資から価値を生み出し、環境への影響を低減し、人々のウェルビーイングを高めることを、これまで以上に強く求められています。

多くの組織は現在、複雑な投資判断を支え、設計における確実性を高めるために、科学主導による空間や場所のデザインに注目しています。この分野では、AIがその可能性をさらに加速させる機会もあります。

科学主導のデザインとは、研究とデータを創造的なプロセスに取り入れるアプローチです。建物や場所がどのような性能を発揮しうるかについての情報を充実させることで意思決定を高め、人々や地球環境への影響を評価することを目的としています。

建物のセンサー、人間の体験データ、さらには気候やインフラのデータに至るまで、エビデンスと明確な目標を活用し、特定の成果に向けて設計を高めます。

高度なデータの統合

近年、科学主導の建築認証が著しく増加しています。JLLの調査によると、2023年時点で、ゼロカーボン科学的根拠に基づく目標イニシアチブに参加する組織の数は、2018年以降5倍に増加しています。

一方、健康な建物のための科学主導のWELL認証を現在取得している不動産の規模は、2021年以降おおよそ250%増加しており、国際WELL建築研究所(International WELL Building Institute)は2024年に次のように示しています。

科学主導のデザインには利点があるものの、その発展は、建築環境からの複雑なデータセットを統合する能力や、他分野の研究やデータを取り込む能力によって制約されてきました。AIはこのパラダイムを変えつつあります。

機械学習、自然言語処理、AIアルゴリズムは、複雑性の捉え方を変えつつあり、科学主導のデザインを建築開発や設計に統合するための新たな機会をもたらしています。

例えば、建物のモニタリングと分析は近年進歩し、持続可能性とウェルビーイングの向上に資する性能を高めています。

しかしながら、新たな研究やこれらのモデルへの変更――働き方の変化、予知保全のスケジュール、先進的な製造プロセス、さらには神経科学のエビデンスなど――を統合することは、これまでのところ私たちの技術的能力を超えていました。

AIは、こうした制約を取り払いつつあります。

都市規模では、科学主導のデザインとAIが、都市計画のために複数のデータソースとエビデンスを統合するデジタルツインという形で融合しつつあります。例えばヘルシンキでは、都市全体のデジタルツインが、都市モデルとインフラデータ、モビリティデータ、歩行者の行動に関する研究を組み合わせ、都市のモビリティ計画の策定に役立てています。

これまで、こうした分析は個別に捉えられてきましたが、AIにより、これらのシステムにおける相互の結びつきや相互依存性を予測できるようになっています。

場所や空間の設計と建設がますます複雑になるなか、AIの成熟と科学主導のデザインの融合は、前向きな変化と革新を可能にするものとして捉えられます。

シンシア・カンター、CEO、プロジェクト・開発サービス部門、JLL

心理学的・神経学的アプローチ

建物のレベルでは、神経建築という新興分野が、神経科学や心理学の研究を建物の設計に取り入れ、生産的で健康的な空間を成功させる要因についての理解を深めています。

例えば、IBMとアールハム研究所(Earlham Institute)による最近の研究では、AIを用いてヒトの概日リズムについてより深い知見を得ており、建物の照明設計への応用が期待されています。

さらに、創造的で複雑な業務のための高性能な職場の設計は、最適な作業環境に関する神経科学や認知心理学からのAIを活用した知見によって高められる可能性があります。

AIとともに歩む未来に備えることは、建築要件の捉え方や設計の進化について、新たで刺激的な機会を開きます。

建築環境におけるAIの役割に不安を感じる人もいるかもしれませんが、AIと科学主導のデザインを組み合わせることで、これまで不可能だった複雑性を受け入れ、設計においてより創造的で革新的な未来へと踏み出す機会が生まれます。

AIは、建築環境に対する私たちの期待を変えることになるでしょう。将来の設計チームには、生物医学や心理学といった分野と、建築エンジニアやデザイナーとの間の、より深い協働を促進できるコンピュータプログラマーやAI技術者が含まれるかもしれません。

場所や空間の設計と建設がますます複雑になるなか、AIの成熟と科学主導のデザインの融合は、前向きな変化と革新を可能にするものとして捉えられます。それらは、人々と地球にとって豊かな空間の開発を促進します。

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