Ứng dụng AI trong kiến trúc và xây dựng, xu hướng trong tương lai

Ngày 09/12/2023, tại Đà Nẵng đã diễn ra Hội thảo “Đâu là xu hướng dẫn đầu ngành Kiến trúc Xây dựng trong tương lai – Showcase: Ứng dụng AI trong Kiến trúc Xây dựng” do Câu lạc bộ Kiến trúc sư Trẻ Vùng Nam Trung bộ và Tây Nguyên bảo trợ, Công ty Cổ phần Eurowindow tổ chức.

Công nghệ AI hiện đang là công nghệ được quan tâm phát triển và ứng dụng bậc nhất hiện nay. Trong bối cảnh xã hội ứng dụng trí tuệ nhân tạo kết hợp vào kiến trúc xây dựng ngày càng mạnh mẽ, mở ra những cánh cửa về hiệu suất, độ chính xác không gian và không giới hạn. Tại hội thảo, KTS Trần Phước Hoà Bình – Chủ nhiệm CLB Kiến trúc sư Trẻ Việt Nam nhận định “…dự báo trong tương lai, trí tuệ nhân tạo (AI) sẽ phát triển nhanh chóng, thay đổi từng giây, từng phút để tạo ra những đột phá vượt bậc và ngoài sức tưởng tượng trong tất cả các lĩnh vực. Việc kiến trúc sư sớm tiếp cận, nghiên cứu, học hỏi, thảo luận để cập nhật, định hướng nghề nghiệp, kết hợp chủ động sự sáng tạo con con người với trí tuệ nhân tạo AI để bắt kịp thời đại, hướng tới tương lai là rất cần thiết và phù hợp với xu hướng hiện nay…”.

AI trong thiết kế

Có thể thấy, AI (viết tắt của Artifical Intelligence – trí tuệ nhân tạo) đã trở thành xu hướng hàng đầu trong tất cả các lĩnh vực và ngày càng nhận được nhiều sự quan tâm của cộng đồng. AI được hiểu là công nghệ mô phỏng các quá trình suy nghĩ và học tập của con người cho máy móc, đặc biệt là các hệ thống máy tính. Các quá trình này bao gồm việc học tập (thu thập thông tin và các quy tắc sử dụng thông tin), lập luận (sử dụng các quy tắc để đạt được kết luận gần đúng hoặc xác định) và tự sửa lỗi. Các ứng dụng đặc biệt của AI bao gồm các hệ thống chuyên gia, nhận dạng tiếng nói và thị giác máy tính (nhận diện khuôn mặt, vật thể hoặc chữ viết).

Từ giữa năm 2022, AI bắt đầu ứng dụng trong lĩnh vực thiết kế kiến trúc, nội thất, hội hoạ… với khởi đầu là sự ra mắt các trình tạo nghệ thuật dựa trên AI: Midjourney, Dall-E, Stable Difusion, Chat GPT…

Vấn đề AI trong ứng dụng kiến trúc và xây dựng đã được các kiến trúc sư Việt Nam quan tâm và tìm hiểu để xác định đâu là xu hướng chính trong tương lai tại Hội thảo với mong muốn trao đổi và nhận định xu hướng phát triển của AI và các giải pháp trong ngành thiết kế kiến trúc nhằm đem đến những giá trị nhất định, phục vụ công việc thiết kế của kiến trúc sư khu vực Miền trung Tây Nguyên nói riêng và của cả nước nói chung.

Xu hướng mới và lựa chọn mới

Kiến trúc Việt Nam đã có những phát triển vượt bậc kể từ sau thời kỳ đổi mới cả về chất lượng lẫn số lượng. Tuy nhiên, bên cạnh sự phát triển đó, vẫn còn tồn tại nhiều hạn chế. Qua nhận định của một số nhà chuyên môn: ngành kiến trúc xây dựng của chúng ta đã có bước phát triển mạnh mẽ, nhưng ở một số lĩnh vực đô thị và kiến trúc xuất hiện nhiều vấn đề như: công tác quản lý, môi trường, giao thông, hạ tầng đô thị… và nhiều vấn đề khác còn chưa đáp ứng được nhu cầu của phát triển kinh tế xã hội.

Kiến trúc Việt Nam đứng trước những thách thức vô cùng lớn: vừa kịp thời cho nhu cầu phát triển, vừa tiếp cận được các xu hướng kiến trúc mới, vật liệu mới… nhưng cũng phải vừa bảo tồn và phát huy các giá trị văn hoá đặc sắc của dân tộc. Một trong những công cụ hiệu quả, có thể ứng dụng vào trong tất cả các bước quy trình thiết kế, đó chính là ứng dụng công nghệ AI trong thiết kế (kiến trúc, đô thị, nội thất…).

Tại Hội thảo, KTS. Hồ Lê Quốc Vũ – Công ty Đà Thành Xanh đã nhấn mạnh: “nếu như việc thiết kế 01 phương án kiến trúc trước đây (khi chưa có phương tiện máy móc hỗ trợ) thì kiến trúc sư cần trung bình khoảng 15 giờ (06 giờ tìm ý tưởng, 03 giờ sơ phát và 06 giờ để hoàn thiện). Thì hiện nay các phần mềm như CAD, REVIT, 3DstudioMax, Photoshop… giúp người thiết kế rút gọn thời gian sơ phác (còn 1 giờ) và hoàn thiện (khoảng 03 giờ) tổng cộng mất khoảng 10h cho một phương án kiến trúc. Trong khi đó, với ứng dụng AI, chỉ cần 0,5h cho việc đưa ra các từ khoá mô tả vào phần mềm, không tốn thời gian cho sơ phác và mất 0,5h cho việc chọn phương án (thay cho vẽ hoàn thiện tác phẩm) để có thể đưa ra được 50~100 tác phẩm thiết kế hoàn thiện”. Có thể thấy, ứng dụng của AI dần thay đổi thói quen và phương pháp thiết kế kiến trúc trong tương lai.

Đến thời điểm hiện nay, các nhóm ứng dụng phổ biến trong AI ảnh hưởng đến lĩnh vực thiết kế hiện nay là:

• Nhóm Xây dựng và tổng hợp nội dung: Chat CPT, Bard, ClaudAL…
• Nhóm text to image: Midjourney, Bing Image (Dall E-3), Stable Difusion, Photoshop AI, Adobe Firefly
• Nhóm text to video, nhóm text to 3Dmodel…
• Nhóm AI nghiên cứu phương án mặt bằng: Architechtures, FlanFinder, Testfit…
• Nhóm triển khai bản vẽ kỹ thuật: ai
• Nhóm Xây dựng mô hình BIM: Hypar

… và nhiều nhóm ứng dụng AI khác vẫn đang được phát triển.

Theo PGS. TS. KTS. Nguyễn Anh Tuấn – Trưởng khoa Kiến trúc, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng: “Khoảng cách giữa các cuộc cách mạng công nghiệp ngày càng bị thu ngắn (30-40 năm) và đang dần chuyển qua giai đoạn 5.0: Giai đoạn tự động dựa trên hệ thống công nghệ Trí tuệ nhân tạo, đó là những gì mà người ta dự đoán. Và trong bối cảnh đó, những kiến trúc sư chúng ta phải tiếp cận ngay với xu hướng này. Một là, ngoài việc hợp tác với các mối quan hệ như trước, thì cần đẩy mạnh kết nối với các nhà chuyên môn trong lĩnh vực AI, lập trình, xử lý dữ liệu lớn; Hai là, học hỏi và thay đổi để thích ứng với xu thế, nhất là trong lĩnh vực AI; Ba là, nghiên cứu ngôn-ngữ-máy để ra-lệnh hiệu quả cho các phần mềm và cuối cùng là tiếp tục rèn dũa, duy trì tính sáng tạo của bản thân, năng động và không ngừng đổi mới… để thực hiện công việc thiết kế phù hợp với bối cảnh mới”. 

Ứng dụng AI trong thiết kế đã phát triển mạnh mẽ, thay đổi từng ngày, từng giờ và làm thay đổi nhận thức của người thiết kế. Với sự hỗ trợ của AI, ý tưởng thiết kế có thể nói là không giới hạn, còn việc lựa chọn phương án, giải pháp thiết kế và chi phí xây dựng quyết định đến hình thức kiến trúc. Trong tương lai, công nghệ in 3D cùng với công nghệ vật liệu phát triển sẽ có thể đáp ứng tất cả các phương án mà con người có thể nghĩ ra.

Ts. Trần Quang Hưng – Giám đốc Kỹ thuật Công ty Cổ phần Eurowindow cho rằng: “xu thế kiến trúc và xây dựng trong tương lai sẽ khai thác nhiều các ứng dụng công nghệ như internet vạn vật, điều khiển tự động thông minh để ứng dụng vào một công trình sẽ là xu hướng tất yếu. Điều đó đòi hỏi các doanh nghiệp sản xuất thiết bị vật liệu như Eurowindow không ngừng học hỏi, nghiên cứu và chú trọng ứng dụng công nghệ đáp ứng nhu cầu tương lai. Nhất là các giải pháp cho kiến trúc xanh, kiến trúc bền vững, tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải khí nhà kính và giảm rác thải ra môi trường… bằng công nghệ vật liệu xanh thông minh”. 

AI sẽ là lựa chọn tất yếu trong thiết kế

Cần hơn 2000 năm với tri thức của nhân loại, con người đã xây dựng nên những tác phẩm kiến trúc kỳ vĩ, phản ánh văn hoá và về các nền văn minh trên thế giới. Trong bối cảnh của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, xu hướng bùng nổ trong ngành kiến trúc xây dựng hướng tới mục tiêu thích ứng với biến đổi khí hậu và phát triển bền vững đang dần được bổ sung và hoàn thiện thêm nhờ xu hướng ứng dụng Công nghệ cao – Hightech (vật liệu, xây dựng, hệ thống quản lý, vận hành công trình) và Ứng dụng AI sẽ là một trong những công cụ thiết yếu và hữu hiệu để thực hiện thành công các xu hướng này.

Quan điểm và nội dung bài viết được trích dẫn từ báo cáo của các diễn giả Hội thảo Đâu là xu hướng dẫn đầu ngành Kiến trúc Xây dựng trong tương lai – Showcase: Ứng dụng AI trong Kiến trúc Xây dựng” do Câu lạc bộ Kiến trúc sư Trẻ Vùng Nam Trung bộ và Tây Nguyên bảo trợ Công ty Cổ phần Eurowindow tổ chức.

Khang Nhiên