设计自动化中的机器智能新高度——以高层住宅布局的日照优化为例

设计自动化中的机器智能新高度——以高层住宅布局的日照优化为例

论文摘要

面对第四次工业革命浪潮,建筑设计行业的设计自动化领域迎来了新的发展机遇。相比过往的各种简单自动化与其他机器智能算法,最新的深度强化学习理论为那些具有可计算目标、评价体系、有限操作维度的事务性设计环节,提供了较为通用的、更为高效的自动化处理途径。本文从复杂的计算机相关理论中,为建筑师梳理出应用新理论所必要的"一轴二元四要素"概念框架,并以高层住宅布局的日照优化设计为例,展示了如何按该框架来转译具体设计问题,最终利用计算机领域的相关算法程序包来予以解决的过程。该过程在从南到北的五个典型城市的验证实验中,展示出深度强化学习理论的三大新优势,即无需输入布局样本、有效降低求解维度、在特定问题上具有超越人类的潜力。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 高层住宅总体布局中的日照优化设计
  •   1.1 费时费力的日照优化
  •   1.2 日照优化设计的自动化探索
  • 2 基于深度强化学习理论的自动化思路
  •   2.1 深度强化学习理论简介
  •   2.2 面向应用的概念框架及其优势
  •   2.3 日照优化设计中的“一轴二元四要素”
  •     2.3.1 一条时间轴:分步回合
  •     2.3.2 二元模型:待布局建筑与所在街坊互动
  •     2.3.3 四要素:状态、行动、获利、达标与否
  •     2.3.4 概念框架对接算法程序包
  • 3 机器智能的验证实验
  •   3.1 实验目标与运行
  •   3.2 案例分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 孙澄宇

    关键词: 人工智能,机器学习,深度学习,深度强化学习,布局设计

    来源: 建筑科学 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 建筑科学与工程

    单位: 同济大学

    基金: 国家重点研发计划“南方地区城镇居住建筑绿色设计新方法与技术协同优化”(2016YFC0700200)

    分类号: TU241.8;TU113.5

    DOI: 10.13614/j.cnki.11-1962/tu.2019.10.22

    页码: 141-149

    总页数: 9

    文件大小: 427K

    下载量: 195

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