AI and architecture, toward a critical methodology for creativity augmentation in early architectural design process

The research aims to define a methodology to enhance creativity in the early architectural design process through the tool of artificial intelligence. Both theoretical and operative aspects are here discussed. The development of new technologies has always affected the way disciplines evolve. An outlook across the twentieth century to understand the impact of new tools in architecture is here provided. An artificial intelligence is a digital tool which internal structure is similar to the human brain’s one. It is able to elaborate great amount of data, from which learns and generates new results. The way AI learns, however, is different from human one: it extracts internal data structure, patterns, relations, understanding the hidden rules that connect data, and from that generates new solutions. The ability to learn from data questions whether AIs can construct their own memory, if they can “dream”, or be creative. In the last decade, the advent of “AI Art” strongly questioned the concept of creativity itself, and very recently many researches and applications came out, which are already affecting the way architecture is conceived. The methodology developed here is oriented toward the integration of AI creativity inside the design process. Through the exploration of the latent space – the black box of neural networks – the trained model is likely to generate three-dimensional architectural suggestions, providing an “alien” and hallucinated perspective.

La ricerca mira a definire una metodologia che stimoli la creatività nelle prime fasi del processo progettuale attraverso l’utilizzo dell’intelligenza artificiale; ne vengono affrontati sia gli aspetti teorici che operativi. Lo sviluppo di nuove tecnologie ha sempre influenzato l’evoluzione delle varie discipline; un’analisi degli strumenti che hanno cambiato il modo di fare architettura durante il ventesimo secolo risulta quindi necessaria. Un’intelligenza artificiale altro non è che uno strumento digitale la cui struttura interna è simile a quella del cervello umano. È uno strumento capace di elaborare grandi quantità di dati, da cui apprende e riesce a generare nuovi risultati. Il metodo attraverso cui un IA impara è però differente da quello umano: le reti neurali sono capaci di estrarre la struttura interna dei dati, cioè un pattern, un sistema di relazioni – non identificabile dal cervello umano – sulla base del quale le nuove soluzioni vengono generate. L’abilità delle IA di apprendere dai dati ha stimolato l’insorgere di alcune domande sulla possibilità di questi strumenti di costruirsi una propria “memoria”, se siano in grado di “sognare”, o di essere creativi. Nell’ultimo decennio, l’avvento dell’“AI Art” ha fortemente messo in discussione il concetto stesso di creatività, e molte applicazioni sviluppate di recente stanno già influenzando il modo in cui l’architettura viene pensata. Il metodo sviluppato in questa tesi si orienta quindi verso l’integrazione della “creatività artificiale” all’interno del processo progettuale. Attraverso l’esplorazione dello spazio latente – la “scatola nera” di una rete neurale – il modello di intelligenza artificiale è in grado di generare delle suggestioni architettoniche tridimensionali, fornendo un punto di vista "alieno" e "allucinato" al progettista.