幾秒鐘一個方案,正確率93%優品率80%,小庫科技如何打響建築領域「第一炮」?

藤子發表於2017-12-13

撰文 | 藤子

11 月 25 日,深圳南山區歡樂海岸,中影國際影城 7 號廳,一場特殊的電影——小庫科技公測釋出會正在進行。

放映廳坐滿了觀眾,他們是清一色的建築領域從業人士。現場沒有「矇眼狂奔」的激情,也沒有璀璨的舞臺效果,但創始團隊介紹產品功能時,不時爆發著掌聲。

幾秒鐘一個方案,正確率93%優品率80%,小庫科技如何打響建築領域「第一炮」?

小庫科技創始人何宛餘

成立於 2016 年的小庫科技將人工智慧應用於建築領域,旗下產品「人工智慧建築師小庫」是首款應用人工智慧的智慧設計雲平臺。

目前,小庫關注整個設計的前期,比如拿地強排和概念設計,尤其是前期機械重複格式化的工作以及反覆修改的部分,小庫會自動完成。

一個拿地方案的設計,小庫可以將往常40-80的工作時長壓縮至幾分鐘,而方案的智慧設計僅需幾秒,錯誤率降低至1%以下,設計成本由幾萬元降至千百元。

建築師無需像往常那樣,下載設計軟體,並耗費大量時間學習軟體的操作,只需聯網登陸,輸入基地條件和容積率等引數,小庫就會利用機器學習和深度學習的成果,透過生成和評估模型,將合適的設計方案以三維空間模型的形式推薦給建築師,建築師每次調整也能實時獲得小庫的反饋,所見即所得的方式可以進一步縮短工期。

小庫科技的產品,目前還不能說是成功,但至少在建築領域打響了第一炮。如今,小庫擁有數千公測版試用使用者。其中很多使用者來自萬科等眾多知名開發商,以及深圳設計總院、重慶市院等知名設計機構。

作為一個標準的將人工智慧技術應用於傳統領域的公司,他們是如何打造這款產品的?研發產品的正確姿勢又是什麼?

 

建築領域的痛點是「人工智慧建築師小庫」的著力點

何宛餘建築專業出身,曾是中央電視臺總部大樓的設計方 OMA 的專案建築師。還是實習生時,何宛餘就痛恨枯燥、繁瑣的重複勞動,在她心中,一直潛藏著如何用計算機取代重複勞動的夢想。

「人工智慧建築師小庫」也並非橫空出世,實際上,它已有多年的迭代。

在荷蘭貝爾拉格學院攻讀碩士時,何宛餘和小庫科技聯合創始人楊小荻的專業方向就是城市和建築設計與計算機程式設計結合。

2010 年,碩士畢業後的他們利用演算法為韓國某開發商開發了針對首爾某地塊的強排軟體系統。2011 年,利用這套技術,他們開發的單機設計輔助系統贏得了深圳灣某產業園全球公開招標概念競賽。

2014 年,他們利用四套智慧演算法為深圳工務署以 4% 的時間設計了 100 個消防站,其中已有一個專案在建。兩年後,單機版小庫在與某境外上市建築設計公司的交流中,針對後者正在進行的上海綜合體專案進行佈局設計,以6分鐘一個方案的速度給全場留下深刻的印象,當即獲得合作意向。

站在建築與計算機的十字路口,何宛餘對其中的痛點了解頗深。

建築領域,特別是住宅,在前期設計階段,需要大量強排方案。在中國的地產業,政府在向開發商轉讓土地的使用權時,會提出容積率、建築密度、限高、日照間距等關鍵的規劃指標,開發商在保證這些關鍵指標的同時,以獲取最大利潤的角度,來排布建築的總圖,在這個強排過程中,建築師需要反覆計算、佈局,並反覆調整。儘管有 CAD 等繪圖軟體,但依然需要一筆一劃繪製完成。

此外,建築領域還很封閉,不僅企業之間,就連企業內的專案之間都鮮有互通有無。

舉個例子,A 專案的公共場所需要擺放椅子,並已完成椅子的設計。此後,B 專案的公共場所同樣需要椅子,但並不知道 A 專案已有設計好的椅子,只得重新設計。如此重複繁瑣的工作舉不勝舉。

但這並不是建築領域的唯一痛點。

在何宛餘看來,還有三個問題更為嚴重。

其一,思想表達的耗時。「這是一個非常經典的場景,我的想法是這樣的,你能不能把這個稍微改一下?這個房子能往這個方向挪一點嗎?設計的圖紙能細一點嗎?」何宛餘舉例。

建築師的設計語言是圖紙、設計和模型,只有透過專業工具才能進行轉化。這些工具,需要長期的學習和訓練,操作起來也很繁瑣。因此,建築師需要耗費大量時間在表達思想的呈現上。

建築本應跟思考有關,但是工具的侷限,使得從思想提升變成了技術提升,目標變成了軟體是否使用得熟練。

「我們利用這些工具,最初的原因是需要把大腦中黑箱的設計思想傳達出去,但它們的出現反而成了一個負累。」何宛餘認為,正如 CAD 出現後,雖然不用手繪,然後用刀片刮除硫酸紙。但 CAD 同樣把建築師綁在了電腦前。

然而,在何宛餘看來,思想表達的耗時只是表象,核心的問題是知識經驗代差。

「思想上的差異性,產生了更大的鴻溝,我們如何去理解對方,如何去理解更豐富的知識經驗,這些知識經驗如何傳承到我們身上。」何宛餘說,「不同的角色,不同的知識層級,會產生很多不同的狀態。」

以著名建築師密斯·凡·德·羅舉例,密斯讓學生設計一個建築方案,方案完成之後,密斯卻發現這並不是他想要的。但是,年輕的學生卻認為,這就是他從大師身上學到的東西。

以上這些都導致了溝通的障礙。在建築領域,低效的溝通,也是家常便飯。

就拿「大氣」一詞來說,「房子要大氣,那大氣代表什麼?是建築的面寬很寬?還是建築的層高很高?還是表面的材質要使用非常奢華的大理石?我們不知道!」因為「大氣」一詞的涵義廣泛而豐富。

如何讓設計思想被快捷地表達和呈現,如何讓知識和經驗得到更好的發揮甚至傳承?如何讓專案的溝通更高效、順暢和精準?

這是何宛餘成立小庫科技的初衷,也是「人工智慧建築師小庫」從內測以來,在產品設計上圍繞的目標。

 

找到產品的核心,用「類知識圖譜」構建小庫的大腦

何宛餘認為,類知識圖譜是解決這些問題的關鍵鑰匙。

「透過 AI 去建立一套類知識圖譜。什麼是類知識圖譜?其實就是對腦袋裡相當於黑箱的思想進行解析和重構,把無形的比如經驗這樣虛無縹緲的東西,變成似乎可以摸得著的東西。」何宛餘說。

為此,她用醫療領域看胸片舉例。患者喜歡有經驗的老醫生,但胸外科醫生要一眼看出胸片是否有問題,需要二三十年的經驗積累。對偏遠山區來說,經驗豐富的老醫生很是缺乏。醫療影像公司就可以將所有的胸片知識梳理成類知識圖譜,使它成為 AI 的模型。

當類知識圖譜應用於建築領域也同樣如此。小庫科技給「人工智慧建築師小庫」建立了一個 AI 大腦,梳理不同的知識體系,比如密斯的建築風格,透過梳理他的草圖、設計和作品,進而梳理他的思想體系,形成他的類知識圖譜。

這只是其中一個例子。實際上,建築有容積率、建築密度、限高、日照、樓間距等大量規範,每個城市的規範還不盡相同。

建築領域涉及範圍很廣,不同的建築型別,規範也不相同,博物館、學校、醫院,都需要建立自己的類知識圖譜,甚至是不同的建築公司,在某一方面,都有自己設計邏輯的知識部分。

小庫公測釋出會推出的集智版,就旨在透過建立知識圖譜最大限度縮小知識代差,更好地協助和激發建築師進行設計創作。

「分割槽劃界」功能可以自動識別設計圖紙,建築師與小庫互動的同時,小庫將實時反饋,比如是否符合現行規範。

此外,何宛餘介紹,80% 的城市建築,如產業園區或住宅樓,都能快速生產。但該專案適合哪些產品,能擺放多少棟樓,卻需要人力窮舉,不停嘗試。

「產品匹配」則能快速確認產品定位,幫助建築師生成系列方案。如果建築師對小庫生成的方案不滿意,可以透過「互動編輯」進行修改,並與小庫互動。

「分割槽劃界、產品匹配、互動編輯,它們的底層都建立了一套類知識圖譜。建築師使用小庫時,小庫也會記錄他的喜好,建立一套建築師本人的類知識圖譜。之後,小庫會根據建築師的喜好推薦方案。」何宛餘說,「我們建立知識庫,是希望知識不再隨人員的流失或老工程師的退休而消失,而是能把知識沉澱下來,變成資產,這是未來建築設計的方向。」

幾秒鐘一個方案,正確率93%優品率80%,小庫科技如何打響建築領域「第一炮」?

小庫集智版類知識圖譜的三大功能

顯然,這些功能離不開資料的支援。小庫科技聯合創始人兼 CTO 李春介紹,在公測版本中,他們積累了全國百萬級的資料來完善專案的周邊資訊,同時也透過多渠道累積了各地海量住區資料,用以學習不同城市的規範。此外,他們使用生成對抗網路,根據已有的模型從無到有生成了很多有效的訓練集。

「我們在建築方面積累了多種渠道資料,將渠道資料、自有資料和開源資料都整合在了一起。」楊小荻說。

 

根據使用者的需求不斷迭代,這也是小庫極速版產生的原因

小庫的研發歷程與網際網路產品類似,推出內測版本,蒐集使用者的反饋,發現問題,不斷改進,快速迭代。

楊小荻表示,從今年 6 月份內測以來收到了大量的使用者反饋。公測版本中很多功能都是根據使用者反饋而得來。

「很多使用者反饋需要先清理待上傳的 CAD 檔案。」楊小荻說,「我們希望在這方面提出更智慧的解決方案:在前期設計的時候,使用者根本不需要任何上傳,只要線上勾畫出基地範圍即可。」

另外,據楊小荻介紹,在使用過程中,不只一個使用者希望他們推出自動生成 PPT 的功能。建築師與客戶溝通,大多透過 PPT 進行。PPT 製作花費了大量設計之外的時間。

這些反饋推動了小庫極速版的研發。釋出會上,除了讓設計更好的集智版,小庫科技還發布了極速版,希望透過便捷高效的溝通,降低有效資訊在多層溝通中的丟失,進而推動專案程式與決策。

在這個版本中,「線上圈地」功能可以快速生成周邊環境和建築。如果建築師需要對某塊區域進行設計,只要開啟小庫的地圖,劃出該區域即可,周邊所有的城市資訊,比如建築高度、環境模型等等,都會實時呈現。建築師無需上傳 CAD 檔案,也不需要輸入任何資料,就可以開始設計。

「智慧 PPT」則能全面解析設計方案的思路。建築方案生成之後,小庫可以透過智慧圖解上傳任務書並獲得分析圖,然後進一步智慧生成 PPT。其中,包含城市資訊、區域周圍的資訊以及專案分析報告。

「智慧評圖」旨在高效推進決策。以往,建築師根據需求完成引數或方位調整後,通常一週之後才能收到對方反饋。如果調整後的結果不理想,對方再反饋,然後再調整,如此溝通,回應曲線太長。

而使用小庫,建築師不僅可以將方案一鍵分享給其他人,透過「智慧評圖」,分享的方案還將顯示視野評分、樓型比例、容積率、覆蓋率等所有引數。不僅如此,小庫還將實時反饋對方案的修改。

幾秒鐘一個方案,正確率93%優品率80%,小庫科技如何打響建築領域「第一炮」?

公測釋出會上一鍵分享出的小庫極速版設計方案


「我們想讓大家體驗完全不同的做設計的狀態,使建築師擺脫傳統設計中所有的約束條件。隨時隨地建立自己的方案,與甲方或其他朋友分享他的設計。讓建築師和開發商的時間都能被釋放出來,專注於更有價值的事情。」楊小荻總結道,同時這也是「人工智慧建築師小庫」的重要目標之一。幾秒鐘一個方案,正確率93%優品率80%,小庫科技如何打響建築領域「第一炮」?

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