Đằng sau tòa nhà do AI thiết kế tại Thượng Hải

Một tòa nhà tối màu, lấp lánh như khối kim cương vừa vươn mình bên bờ sông Hoàng Phố, Thượng Hải. Rực rỡ dưới ánh nắng ban ngày và mang sắc đen huyền bí khi hoàng hôn buông xuống, mặt đứng bằng kính của tòa nhà gợi liên tưởng đến những góc cạnh hình học sắc sảo của một viên đá quý. Đáng chú ý, nó không hoàn toàn được thiết kế bởi bàn tay con người mà là thành quả của AI trong thiết kế kiến trúc! Cùng Techie tìm hiểu ngay! 

Khi AI đóng vai trò kiến trúc sư

Công trình được đề cập đến là Trung tâm Hội nghị West Bund tại quận West Bund, Thượng Hải. Quận West Bund từng là trung tâm công nghiệp, hiện đang được phát triển thành khu vực dẫn đầu về AI tại Trung Quốc. Đây cũng là nơi đang sở hữu tòa nhà chọc trời “AI Tower” và một “Thung lũng AI” (AI Valley) rộng hơn 1,2 triệu m2, dự kiến sẽ là đại bản doanh của các doanh nghiệp công nghệ với tổng giá trị lên tới 14 tỷ USD.

Vì vậy, khi công ty kiến trúc Skidmore, Owings & Merrill (SOM) của Mỹ nhận nhiệm vụ thiết kế trung tâm hội nghị để phục vụ cho Hội nghị Trí tuệ Nhân tạo Thế giới (WAIC) thường niên, việc ứng dụng AI vào quá trình sáng tạo dường như là lựa chọn tất yếu.

“Chúng tôi đã nuôi dưỡng tầm nhìn về việc sử dụng AI như một động lực chính để định hình ngôn ngữ biểu đạt cho tòa nhà,” Scott Duncan, người tham gia vào dự án tại SOM cho biết. Công trình đã đón kỳ hội nghị AI đầu tiên khi vẫn đang trong quá trình thi công vào tháng 7 và chính thức hoàn thiện vào tháng 10 vừa qua.

Sự hữu dụng của AI trong kiến trúc

Vì những lý do thực tế và đạo đức nghề nghiệp, ngành kiến trúc cho đến nay vẫn khá thận trọng với các thiết kế do AI thực hiện. SOM là một trong số ít các đơn vị đang tiên phong dùng công nghệ này để tiết kiệm thời gian, giảm thiểu lãng phí và giải quyết các bài toán thiết kế phức tạp.

Thay vì trao cho AI toàn quyền sáng tạo, các kiến trúc sư giao cho nó những nhiệm vụ cụ thể. Họ thiết lập các tham số cố định và để AI đưa ra hàng trăm, thậm chí hàng nghìn giải pháp khả thi.

Ví dụ, với mặt đứng của Trung tâm Hội nghị West Bund, đội ngũ thiết kế bắt đầu bằng cách xác định các ràng buộc đóng vai trò là “luật chơi” cho AI – từ kích thước khu đất đến chiều cao của các phòng họp. Sau đó, họ phát triển các thuật toán với mục tiêu tối ưu thiết kế, ví dụ như: cải thiện tầm nhìn cho người bên trong, tối đa hóa không gian sàn và tăng cường lượng ánh sáng mặt trời chiếu vào mặt tiền.

Những mục tiêu này thường xung đột với nhau. Chẳng hạn, việc thay đổi góc của một tấm kính có thể giúp tầm nhìn đẹp hơn nhưng lại làm giảm khả năng tiếp nhận ánh sáng. Tuy nhiên, thông qua một quy trình gọi là “tối ưu hóa đa mục tiêu” (multi-objective optimization), AI có thể phân tích ở mức độ gần như vô tận để tìm ra những điểm cân bằng tốt nhất.

Các kiến trúc sư để thuật toán “tư duy” qua đêm và khi thức dậy, họ nhận được hàng trăm phương án với những khác biệt tinh tế, mỗi phương án đều được chấm điểm dựa trên các mục tiêu đã đặt ra. Duncan ước tính họ đã nhận được hơn 800 phiên bản khác nhau. “Chúng tôi thậm chí có thể tạo ra hàng triệu bản nếu có thời gian vô hạn.”

Nghệ thuật hay Khoa học?

Việc lựa chọn ra bản vẽ cuối cùng vẫn đòi hỏi nhãn quan của con người. Sau tất cả, các nhà thiết kế vẫn muốn một công trình “có tính thẩm mỹ” bên cạnh vô số yêu cầu về công năng.

“Chúng tôi đã chọn phương án mà mình cho là đẹp nhất và thanh lịch nhất trong bối cảnh xung quanh. Đó là điều mà thực sự máy móc không thể tự động hóa,” Duncan khẳng định. Ông lập luận rằng vai trò của AI sẽ không thay thế sự sáng tạo của con người.

“Cây vĩ cầm không tự chơi nhạc được, và thuật toán không biết cái đẹp là gì.” Duncan nói thêm.

SOM ước tính rằng việc sử dụng AI cho dự án đã giúp công ty tiết kiệm được nhiều tuần nghiên cứu và thiết kế. Thiết kế tham số (Parametric design) chỉ là một trong nhiều cách kiến trúc sư đang áp dụng AI, từ việc nảy ý tưởng cho đến mô phỏng 3D để kiểm tra sức chịu đựng của cấu trúc trước gió lớn. Thậm chí, một dự án biệt thự tại Slovenia được coi là “hoàn toàn do AI dẫn dắt” đã yêu cầu AI phân tích dữ liệu hình ảnh của các tòa nhà trong khu vực để tạo ra thiết kế phù hợp với di sản và phong cách địa phương.

Tuy nhiên, phần lớn những người làm nghề vẫn còn e dè. Một báo cáo gần đây của Viện Kiến trúc sư Hoa Kỳ (AIA) cho thấy mặc dù gần 70% kiến trúc sư lạc quan về AI, nhưng chỉ có 6% sử dụng nó thường xuyên. Một khảo sát tương tự năm 2024 của Viện Kiến trúc sư Hoàng gia Anh (RIBA) cho thấy tỷ lệ chấp nhận cao hơn ở Anh, dù đa số (59%) cho biết công ty của họ chưa bao giờ sử dụng AI.

Mối lo ngại của các kiến trúc sư về AI rất đa dạng: từ mất việc làm, bị sao chép phong cách cho đến các vấn đề về độ chính xác và tính “nguyên bản” của sản phẩm. Một số ý kiến lo ngại rằng việc sử dụng các tập dữ liệu có sẵn có thể làm trầm trọng thêm các định kiến hoặc kìm hãm sự đổi mới sáng tạo.

Những tranh luận này phản ánh vai trò kép của kiến trúc: vừa là khoa học, vừa là nghệ thuật. Trong khi ít ai phản đối việc AI tăng tốc tìm ra thuốc mới, thì những bức tranh do AI tạo ra lại dễ gây tranh cãi hơn nhiều. Tương tự, những người chỉ trích lo ngại công nghệ này đe dọa đến bản sắc thiết kế và tính nhân bản vốn là cốt lõi của kiến trúc.

Tuy vậy, việc áp dụng rộng rãi dường như là không thể tránh khỏi. Nhiều chương trình mô hình hóa 3D mà kiến trúc sư tin dùng đã bắt đầu tích hợp các công cụ AI. Sau dự án West Bund, SOM – đơn vị đứng sau những tòa nhà như Willis Tower (Chicago), One World Trade Center (New York) và Burj Khalifa (Dubai) – đã ra mắt chương trình AI nội bộ độc quyền mang tên Natalie. Natalie sẽ hỗ trợ mọi thứ, từ việc tính toán bóng đổ cho mặt đứng đến quy hoạch mặt bằng sàn.

Cuối cùng, điều phải thừa nhận là với West Bund, chúng ta không chỉ thấy một tòa nhà, mà thấy được viễn cảnh tương lai khi công nghệ chính thức trở thành “cây vĩ cầm” trong tay các nhà kiến trúc tài ba.

>>Xem thêm: Chúng ta của 10 năm sau – Khi AI vượt mặt con người!