未来已来｜建筑学将何去何从？
2020IAF锋建筑节思想论坛·成都站于2020年9月25日下午2点在成都HDLM何多苓美术馆拉开帷幕，胡昂教授发表了以「未建成」为主题的演讲。
素来集大成者，人生海海，不免多有遗憾。每位建筑师的成长历程中，总有一些「未建成」让人不禁唏嘘，也正是因为这些不圆满，成为一股劲儿，催人向着更高远的理想之域奋进。
^绵竹年画博物馆灾后重建新馆·2009（文化部比选·第一名）_胡昂
^New Year pictures Museum·2009（Ministry of Culture·first prize）
Designed by Ang Hu
^盐亭嫘祖文化博物馆·2016（中标·第一名）_胡昂
^Yanting Luozu Cultural Museum·2016（win the bidding·first prize）
Designed by Ang Hu
^青海三江源国家公园黄河文化园系列场馆·2018年（中标·第一名）_胡昂
^Series stadiums of Qinghai Sanjiangyuan national cultural park·2018
（win the bidding·first prize）
Designed by Ang Hu
「未建成」其实是一种状态。现在的已建成，都是过去的未建成。现在的未建成，也许会成为未来的已建成。
所以，现在尚未建成有那么重要吗？
未建成更应当是一种追求。满怀梦想，憧憬未来。如果说想象力代表着未来，那么「未建成」就意味着未来终会建成。憧憬未来更是代表人类向前看的一种进步思维。
建筑向空中探索，是人类永恒追求的象征。
20世纪前的空中探索，源于人类神圣的信仰，是对神性的向往。20世纪后的空中探索，是出于对人的创造力的歌颂，同时也更趋于理性、出于解决人口激增、战后住房危机等目的。
未来，看似还远，在人类历史的长河中，胜利总是伴随着新生危机；
未来，还有多远？疫情的突如其来，似乎推动着未来加速到来；
未来，已经到来。
01
超前50年的IPAD:DYNABOOK
IPAD 50 Years in Advance: DYNABOOK
1968年，在施乐公司帕洛阿尔托研究中心任职的电脑工程师阿兰·凯伊构想出了一种全新的电脑形态，并为它取了一个很酷的名字「Dynabook」。这种电子设备最初被预想为一种儿童教育的工具。凯伊在1972年一篇研究论文中称的这是一件“适于各种学龄儿童的个人电脑”。在这篇论文中，凯伊详细介绍了这款产品的使用方式。
凯伊所构想的Dynabook是一件如同笔记本大小的设备，拥有一个等离子屏幕，它能够像书本那样以同等大小比率来显示文本和动态图像。此外，Dynabook还可以连接上高带宽的网络，并且附带有虚拟键盘的功能。实际上，这种功能就是后来所谓的触摸屏技术。
^Dynabook
正如阿伦当时对友人所说的:“把手写识别应用到计算机上，我能创造出一种超媒体，就像现在的报纸，但它是电子化的。”此外，根据凯伊的设想，这件设备还可以储存「数个小时的音频或视频文件」，甚至连网络下载这种方式也在他的考虑之内。如果今天的人们能够再阅读一遍这篇文章的话，会惊讶地发现凯伊的描述就像是在五十年前指导人们如何使用iPad一样，这无疑是一个超越时代的伟大构想。
但是令人遗憾的是，这篇文章在当时没有引起任何注意，凯伊所设想的Dynabook始终没有出现一一因为施乐帕洛阿尔托研究中心的管理层不愿意调动资源给这样一个虚无缥缈的设想。但神奇的是，这个方案的设想在展览上被年轻的乔布斯看到了，乔布斯对当时Dynabook的用户界面的前卫设计印象极深。
所谓「超前」是说，事情做得太早，大众理解不了，但并非毫无价值。
02
“未建成”——常常是早产的真理而已
“Unbuilt”——The Unproved Truth
在电子产品的发展史上，「Dynabook」有其重要的地位。尽管这款产品从未真正被生产，也从未被大众使用。但是，它对后来手机、微型电脑技术的发展有重要的影响。在那个电脑技术都还很生涩的年代，阿兰·凯伊的设想领先了大众近50年。这种先见之明源于凯伊对当时的时代以及电脑科技的敏锐观察，这是一种难得的天赋。试想，假设有一项任务是给100年后的北京做城市规划，比建筑学知识更重要的事情是，要思考「100年后的北京是什么样子」。正如英国的建筑电讯小组在其实验作品中尝试的事情。
^英国建筑电讯小组实验作品
^Experimental work of Archigram
「未建成」，立足于当下去推测未来世界的模样。这并不是一件容易的事情，而所有关注未来的学者所要解决的就是这样的难题。
因此「未建成」就很好理解了，它甚至不应该被建成，因为这些作品是为未来设计的，而不是当下的我们需要的。从这个意义上，未建成的概念拓宽了建筑学的边界，延展了建筑的所指与能指，也深厚了建筑学之于人类的意义。
早在20世纪初，建筑家沙利文就曾经提出过「形式追随功能」，那么，功能又将追随什么?未来的人类将需要什么? 更具前瞻性的远景方案又在何方?
日本学者渡边英夫曾经提出过一种观点:“创造性的假设“——只有立足于代表新时代的理想和梦想之上，才有可能开创出新时代所需要的功能。
正是所谓「功能追随梦想」。所以很多建筑师其实在做过时的建筑，即，当建筑落地时它已经旧了。
憧憬未来代表一种人类向前看的进步思维。自从人类第一次学会分析思考并使用合适的材料让生活变得更舒适、更安稳以来，我们就面临着穿越一道又一道的边缘地带不断开拓新疆域的任务，这些边缘地带一直是通向未来世界的必经的入口。早在远古时期，人类就在探索新的东西，从山洞穴居发展出了搭建的草棚，新出现的草棚对于过去的山洞而言，就是「未来建筑」。草棚的出现拓展了人类的生活领域，改善了居住条件。远古时期人类能力非常低下，「未来建筑」也许只是凭借人类的本能造出来的。为未来的人设计建筑，是对当代社会处境的最佳诠释。
03
20世纪——解放地面的探索
The 20th century——Liberation of the ground
由于人口剧增带来的危机，未来人类的生存空间会更拥挤，居住密度将大大提高。如何开辟新的生活空间，同时减少对环境的破坏是摆在我们面前的新课题。人类未来的生存空间是否会突破地面的限制。从宏观上如何在有限的场地里创造更多的空间、更健康节约的环境，研究高密度、高人工环境的条件下，人与人、人与自然的相处之道，提出切实可行的对策，将比开拓新空间更有意义;在微观上我们要研究狭窄的空间中怎样实现舒适、丰富、健康的小环境，要充分利用新技术带来的可能性，研究各种可行的节省空间的手段，研究可变化的灵活空间，为空间的多功能化和人性化提供更多的可能。
向空中发展长期以来就是人类追求的方向。20世纪前的空中探索，源于人类的神圣信仰。20世纪的空中的探索更多源于理性，是为了解决暴增的人口，以及战后贫困群体的住房危机。虽然对于高层建筑一直存在诸多不同意见，但它是解决高密度城市空间、减少用地的有效途径。
1930年代——光明城市
“在我看来，柯布西耶不仅是一位建筑师，还是一位预言家。”
20世纪最有影响力的倡导向高层发展的代表人物非柯布西耶莫属。他的光明城市理论主张用全新的规划思想改造城市，设想在城市里建高层建筑、现代交通网和大片绿地，为人类创造充满阳光的现代化生活环境。
^光明城
^Ville Radieuse
柯布西耶认为，大城市的主要问题是城市中心区人口密度过大；城市中机动交通日益发达、数量增多、速度提高，但是现有的城市道路系统及规划方式却与这种现状产生了矛盾；城市中绿地空间太少，日照通风、游憩、运动条件太差。因此要从规划着眼，以技术为手段，改善城市的现有空间，以适应这种情况。
柯布西耶主张提高城市中心区的建筑高度，向高层发展，增加人口密度。主张中心空地，绿地要多，并增加道路宽度和停车场，以及车辆与住宅的直接联系，减少街道交叉口或组织分层的立体交通。柯布西耶的“光明城”方案曾被视为几近疯狂，如今我们的城市早就变成了他所预想的样子。
^柯布西耶光明城预言的未来世界
^Future planning of Corbusier's Ville Radieuse
梅田天空城
到了世纪末期，高层建筑已经发展出极为丰富的样式，建筑师们致力于在纯人工的高空环境中，制造出更多元、更宜居的空间体验。由原广司设计，位于大阪北部的梅田天空城是此类建筑中的上乘之作，1993年建成，高度达173米，共有40层楼。顶部360度的圆环平台，是日本唯一一个超高层连接式建筑，中间的平台经过长达九个小时的吊装，由电视台同步直播，当时的收视率极高，当最后这个平台升到天空上以后，所有的电视机前关注这一事件的观众都沸腾了，这更像是一场“人类的胜利”。
它是一座复合性的游乐大楼，地下一楼是一条充满复古风味的餐馆街，在这里重现了大阪市井小民的生活型态。在其大楼的3楼，设有画廊及门厅剧场，可以说从准备登到最高处的起点就有活动可以参与。至于最顶楼，则是设计成一处圆形的360度露天展望台，在这里可以清楚地俯瞰大阪市的任何一个角落，在露天展望台所看见的大阪市，则是充满活泼与生气的面容。
^梅田天空城
^Umeda Sky Building
在上世纪末，原广司老师带着人文关怀以一座建成作品——梅田天空城，在柯布西耶的理想之上又往前迈了一步。也在同时期，人类面临着更加严峻的城市空间的挑战，全球经济的快速前进，使得人类的建成环境以前所未有的速度扩大，科技的发展也带来诸多新的可能性，人类面对的是更扑朔迷离的未来。
X-Seed 4000
90年代初，具有远见的日本大成建设公司开始X-Seed 4000塔的超高建筑物计划，设想中，该建筑物共有800层，高达4000米，底部直径达6000米。这座山体形建筑物可容纳500,000到1,000,000人居住。这座蕴涵着未来环境保护主义的建筑物将把现代化的生活方式与自然环境有机地结合起来。
X-Seed 4000将是一座可以自给自足的人工智能型生态城，主结构是钢骨，外墙则使用太阳能板，利用太阳能为巨塔提供主要能源；巨塔内部将尽量自然采光，并且能根据外部天气变化自动调节照明亮光，大楼内部还有人造公园等「自然风景」，用水将会是100%的循环水。
^X-Seed4000
由于X-Seed4000占地面积巨大，再加上东京地皮资源的紧缺和地价的高企，因此它极有可能被建在海上。如果这座建筑物建成，那么它的高度将超过日本的最高峰—富士山。
04
未来已来
The Future is Coming
从上图的对比中可看到，现今人类世界中最高的构筑物哈利法塔（右三）在X-Seed 4000面前就像巨人脚下的宝宝，而曾经霸占最高构筑物头衔4000年之久的金字塔（左一）在它面前几乎不值一提。很多人看到这样的高度对比图，会觉得这是一项非常遥远的计划，甚至是不可能实现的计划。然而这项构想早已解决了技术性障碍，事实显明现今的技术可支持人类在这样高度和尺度的建筑中生存。
^世界第一高楼发展对比
^The comparison of world's highest building.
2019年6月12日开展，AI机器人Ai-da在牛津大学展览中展示她的原创作品。画廊老板Aidan Meller说：“艾达是一场新人工智能艺术运动的先驱。”
^艾达
^Ai-Da
这件由AI完成的艺术作品最终售出35万美元！加佣金43.25万美元(约300万元人民币)成交！这是第一次由拍卖行公开拍卖人工智能作品。
^人工智能拍卖作品
^Auction work of artificial intelligence
艾瓦（Aiva）成为第一位将其作品注册到作者权利协会（SACEM）的虚拟艺术家。
AIVA（Artificial Intelligence Virtual Artist）通过阅读历史上最优秀的三万份乐谱，她学会了作曲，将音符规则置换成矩阵图，利用深层神经网络AIVA开始从这些乐谱中寻找规律，它能根据一个音符推测接下来出现的音符，一旦预测变得越来越准确，AIVA就会为该曲风建立一套数学规则。
从某种程度上，这非常接近我们人类的作曲方式，反复实验寻找最合适的音色，只是我们依据的是经验和耳朵自我修正，并且要经历几十年的学习，而这三万份的乐谱学习，AIVA只用了几个小时。并且制作者在数据库中为每份乐谱制作了三十余种的标签，它能够根据不同人的喜好，选择不同的音乐密度、曲风，作品年代等。
^矩阵图
^Matrix Diagram
^由指挥家约翰·比尔领衔的好莱坞CMG管弦乐队演奏的AIVA的作品《众星之中》
^AVIA's work——Among the stars, performing by John Bolton and his orchestra.
霍金对未来的人工智能技术的担忧，他说：“人工智能的短期影响取决于由谁来控制它，而长期影响则取决于它是否能够被控制。”
05
建筑学何去何从？
Where Does Architecture Go？
人工智能是否会在未来替代画家、作曲家？
这是上述事件发生时，大众的思考和追问，这是个看似遥远但又切实逼近的问题。绘画和音乐作为人类历史上很古老的纯艺术形式，它的创作途径具有所有创作门类里最大的主观性和不确定特质，在这些方面的探索证明了人工智能已经具备了相当的创作能力。
人工智能对建筑行业的波及，还没有正式来临，但这已经是未来必然的趋势。或许在未来，人工智能无法完全掌握绘画和音乐，但它必然能掌握建筑，现有的人工智能在建筑方面的应用，已经向我们展示，建筑行业里的很多工作将在不久之后被机器取代。
^AI通过学习维多利亚风，模仿同风格建筑空间
^Learning Victorian style by imitating similar architectural space.
第一个人工智能建筑师——小库
研发方给小库的核心定位是「给建筑师减负，让他们腾出时间去做该做的事」，小库科技联合创始人兼CTO李春表示：“思考你来，行动小库来；决策你来，执行小库来；表演你来，表现小库来。”把不属于设计的工作交给机器来完成，使得设计师和小库能够真正在人机协作中，释放最多的设计能量。
^小库制作的布局辅助分步骤流程
^xkool
设计师拿地方案一般要1到2周，然而通过小库，可以在即时智能设计出多个方案，一天内就能完成拿地方案的比选。项目做成后，还可一键生成ppt，包括区域介绍、项目信息、地理位置、周边分析、经济指标、方案对比、总平面图、日照分析图、成果展示等等，都按照模板一键生成，直接拿着PPT去做汇报就可以了。
^小库单机版花了几秒钟做的强排方案
^Producing plans in a second,by xkool
小库的制作团队认为，小库的存在将解放设计师的双手，那也可以理解为：如果这种解放够彻底的话，就是失业。其实人工智能无论如何便捷有效率，它最终也是服务于人的工作。设计师的工作核心靠的终究是创意，在人工智能不断完善的情况下，任何行业领域都应该考虑如何提升自己做到人机共存而不是被轻易取代。
反思我们的建筑学教育，如果只是强调建筑的技术标准与设计导则，在不远的将来，这样的建筑学一定会被人工智能所取代。因为机器比我们更加擅长标准和规范，也比我们更加精准。未来的建筑学教育应该更注重学生的启发性和原创性，以及多元化的建筑学思维的表达。
那么，人工智能是否会在未来替代建筑师？
形状文法解析赖特建筑所带来的启示
与传统语法类似，建筑语言也有自己的语法规则，支配着分析、设计和创造建筑的过程。任何一种建筑形式都可以被解释为一套有自己形成规则、句法和语义的文法系统。
形状文法由形状规则、递归选择和处理规则的生成引擎组成。规则的基础是几何变换，即，平移，缩放，旋转，反射，允许一个形状成为另一个的一部分。它可以作为分析工具，用于复杂形状的分解，也可以作为综合工具，从简单的形状开始生成复杂的形状，形状文法也可以定义为一种表示视觉，甚至空间的形式。从这个意义上说，形状文法代表了一种看待世界的哲学，这种哲学不是通过学习或强加的分解，而是通过那些时刻具有实际意义的分解。
^用形状文法分析赖特的草原风格住宅的组成形式
^Analyzing the consistents of Wright's Prairie Style by using shape grammar.
形状文法(Shape Grammars)作为一种原创的形式生成理论，是沟通计算机与建筑生成设计的重要桥梁，它触发了大量使用逻辑语法进行建筑生成设计的研究活动，为研究历史建筑风格提供了一种全新的工具，对建筑的风格和组合方式从生成语法层面上进行划分，在一定程度上为建筑美学的研究提供了新的切入点。
上世纪90年代MIT持续将形状文法用于研究赖特的草原住宅，后来研究人员根据研究结果推测出赖特会选择建造的住宅模式，但这些模式并没有在赖特的后来的作品中会出现。MIT的研究人员发现，赖特的创作手法发生着某种转向，这种转向的次数、时间、途径都是偶发性的。人身处在一个极大的算法内，这个算法包含一切「形」和「物」，在那个强大的算法中一切都井然有序，自成逻辑。而人工智能的算法系统，尚且无从模拟如此复杂的过程。
因此，若要穷尽一个创作者的所有创作路径并预言其中的变更几乎是不可能的。因为建筑家的创作包含很多跳跃性思维，有很多源于经验和阅历的联想。建筑家的跨界创作也是影响其风格变化的重要元素，而这些都是人工智能所不能取代的。
简单来说，形状文法能够分析赖特的草原风格住宅的创作特征，也能模仿制造具有相同特征的建筑，但是无法真正推测赖特的创作手法。形状文法只能「抄袭」旧有的赖特，但无法预言未来的赖特。人的主观能动性能在创作中「否定自己」，推翻「习惯路径」，这是现有的建筑智能领域无法达成的。因此也是未来的人类应行的方向。
达尔文在《物种起源》中说：“能够生存下来的物种，并不是那些最强壮的，也不是那些最聪明的;而是那些对变化作出快速反应的种群。”那些热衷于关注地球生态变化、城市未来发展以及科技将会对人居环境造成的变化，并因此做出过一些超前设想作品的建筑师，正是人类这个种群中，对变化作出最快速反应的人。
创作新事物的能力，是弱人工智能阶段，人之所以不会被人工智能替代的唯一方案。创新是人们描绘梦想的一种方式，只是对于倾心未来的建筑设计师而言，这是对自身直觉能力更高层次的要求，即能不能从社会表层上发掘出常人不易觉察到的潜在需求，并针对这些需求提出具有前瞻性的解决方案。从某种角度来说，设计的生命力一一甚至可以进一步说一一人的生命力，正是体现在描述未来梦想与绘制远景蓝图的能力。
END
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