AI en la arquitectura: 8 ejemplos de aplicación

La implementación de la AI en la arquitectura puede revolucionar los procesos de diseño de edificios. Conoce todos los detalles

¿Alguna vez has pensado en cómo podría cambiar el mundo de la arquitectura, si los problemas más complejos fueran resueltos por computadoras inteligentes capaces de reemplazar (en todo o en parte) la actividad humana?

Si bien, a primera vista, tal escenario puede parecer improbable o incluso arriesgado, la realidad nos demuestra que las aplicaciones de la inteligencia artificial (AI) en el diseño arquitectónico ya son numerosas, y permiten a los profesionales de la construcción obtener resultados realmente emocionantes.

En este artículo, te conduciré a través de los casos de uso más relevantes de la AI en la arquitectura para que comprendas el potencial de esta tecnología. Para obtener una visión más amplia, también te recomiendo que leas el artículo «AI en ingeniería civil: 6 ejemplos de aplicación, todos los beneficios y nuevos desafíos para el futuro«.

En la mayoría de los casos, la inteligencia artificial se implementa en la arquitectura a partir de modelos BIM. Para empezar a experimentar los beneficios de esta tecnología de inmediato, te recomiendo que pruebes gratuitamente un software de diseño de edificios 3D/BIM, una herramienta que simplifica las operaciones de modelado y te ayuda a crear una base de datos confiable que se utilizará en diversas aplicaciones de inteligencia artificial.

Qué es la inteligencia artificial (AI) en la arquitectura

La inteligencia artificial (AI) es una tecnología innovadora que permite a las máquinas y aplicaciones informáticas aprender de la experiencia, adaptarse a nuevos recursos y realizar funciones que normalmente requieren inteligencia humana, como la interpretación visual, el razonamiento, el aprendizaje y la toma de decisiones.

En el contexto de la arquitectura y el diseño, la inteligencia artificial puede ser vista como una herramienta de investigación que tiene la capacidad de analizar rápidamente los proyectos de construcción, proporcionando respuestas adecuadas a los problemas más complejos y con la mínima intervención humana.

El funcionamiento de la AI se basa en el uso de algoritmos inteligentes e interactivos, así como técnicas y metodologías avanzadas que permiten que el software procese grandes cantidades de datos en muy poco tiempo. En cada ciclo de procesamiento de estos datos, los sistemas inteligentes pueden verificar y medir su propio rendimiento desarrollando habilidades adicionales.

Técnicas de la inteligencia artificial (AI)

Entre las técnicas de inteligencia artificial más comunes encontramos, por ejemplo:

• Machine Learning (aprendizaje automático):

  Se refiere al estudio, construcción e implementación de algoritmos que permiten a los sistemas informáticos aprender y hacer predicciones de manera automática, a partir de una serie de datos de entrada, reduciendo los errores en cada proceso de aprendizaje.

• Redes neuronales:

  Son un tipo de aprendizaje automático formado por unidades interconectadas similares a las neuronas del cerebro humano, que tienen la capacidad de analizar grandes conjuntos de datos una y otra vez para encontrar asociaciones e interpretar el significado de los datos indefinidos;

• Deep learning (aprendizaje profundo):

  Es un enfoque del aprendizaje automático que se inspira en el cerebro humano y utiliza enormes redes neuronales artificiales para procesar información, encontrar conexiones entre datos, aprender de modelos complejos, etc.

• Cognitive computing (computación cognitiva):

  Es una rama de la inteligencia artificial que tiene como objetivo lograr una interacción natural entre humanos y máquinas, permitiendo que las computadoras imiten la forma en que funciona el cerebro humano al realizar una tarea compleja;

• Computer vision (visión artificial):

  Es la capacidad de revisar e interpretar el contenido de una imagen mediante el reconocimiento de patrones y el aprendizaje profundo. Gracias a la visión artificial, los sistemas inteligentes pueden capturar imágenes o vídeos en tiempo real, identificar los componentes de los datos visuales e interpretar el entorno.

El crecimiento explosivo de la AI en el diseño arquitectónico está vinculado al desarrollo de innovaciones tecnológicas adicionales que permiten que la AI se aproveche al máximo. Estas tecnologías incluyen:

• el Building Information Modeling (BIM) es un proceso digital avanzado que permite reunir en un único modelo la información necesaria para gestionar todo el ciclo de vida de un proyecto.
• El Internet de las Cosas (IoT) es un sistema de dispositivos informáticos interconectados que tienen la capacidad de transferir datos a través de una red sin requerir la interacción humana.
• la Realidad Virtual (VR) y la Realidad Aumentada (AR) son tecnologías que permiten al usuario sumergirse en el modelo arquitectónico virtual de un edificio, o integrar la realidad física con el mundo digital, con el fin de evaluar el rendimiento final de un proyecto.

Diseño de realidad virtual/aumentada

AI en arquitectura: 8 ejemplos de aplicación

Las aplicaciones de la inteligencia artificial en la arquitectura son amplias y diversas, lo que permite a los profesionales de la arquitectura liberarse de las tareas rutinarias, resolver problemas complejos y mejorar la eficiencia general del proyecto.

A continuación podrás descubrir cuáles son los 8 casos de uso más importantes de la AI en el diseño arquitectónico:

1. La arquitectura paramétrica:

   Es un método de diseño iterativo que te permite jugar con ciertos parámetros para probar diferentes tipos de salida y crear formas arquitectónicas creativas y complejas que serían imposibles de diseñar y modelar con los métodos tradicionales. Al utilizar el diseño paramétrico, los arquitectos y diseñadores pueden insertar restricciones y realizar cambios en el diseño en tiempo real, y el modelo se actualiza automáticamente para probar posibles soluciones. En comparación con los métodos tradicionales, la arquitectura paramétrica permite reducir considerablemente el tiempo de diseño, ofreciendo a los arquitectos la posibilidad de seleccionar la salida deseada y de remodelar varias veces el edificio en función de las diferentes necesidades.

2. Diseño generativo:

   Es una técnica de optimización del proyecto. A diferencia de la arquitectura paramétrica, que utiliza restricciones y parámetros de entrada para resolver un problema de diseño. El diseño generativo aplica algoritmos inteligentes a esos mismos parámetros para realizar un proceso de optimización destinado a encontrar la mejor solución. Aquí, el diseñador, además de establecer las limitaciones y los objetivos del proyecto, proporciona las métricas de evaluación que el software utilizará para clasificar los resultados, acercándose a la solución de diseño óptima cada vez.

3. Integración con BIM:

   Las empresas que producen software BIM confían en la inteligencia artificial para mejorar la eficiencia y el potencial de sus programas. Estas herramientas son capaces de recopilar enormes cantidades de información que la AI utiliza para explorar todos los aspectos del proyecto. Esto ayuda a obtener soluciones óptimas mucho más rápido de lo que puede hacer la mente humana. El software BIM habilitado para inteligencia artificial también aprovecha el aprendizaje automático para aprender de los datos, detectar modelos y tomar decisiones independientes sobre cómo automatizar y mejorar los procesos de diseño y construcción de los edificios.

4. Renderización:

   La inteligencia artificial ayuda a arquitectos y diseñadores a crear imágenes fotorrealistas y profesionales de proyectos de arquitectura. Los rendering software que integran funciones inteligentes son, de hecho, capaces de configurar automáticamente los parámetros que permiten obtener imágenes de altísima calidad, sin particulares esfuerzos por parte del usuario, o bien de realizar rendering en tiempo real, que permiten evaluar el rendimiento del proyecto mientras se realiza el modelado.

5. Experiencias inmersivas:

   Las simulaciones de realidad virtual/aumentada proporcionan una visión completa del proyecto y permiten a los arquitectos presentar sus ideas de la mejor manera posible. Gracias a la inteligencia artificial, es posible integrar las tecnologías de visión artificial tradicionales con técnicas de computer vision más avanzadas. Estas hacen que la experiencia del usuario sea aún más realista e interactiva.

6. Planificación:

   La AI es una herramienta muy poderosa que puede ayudar a los diseñadores a simplificar los procesos de planificación. Esto da la capacidad de acceder a innumerables cantidades de datos, realizar análisis predictivos, realizar estimaciones de costos, programar tareas, identificar posibles amenazas, etc.

7. Construcción y seguridad:

   Las máquinas autónomas y los robots con inteligencia artificial pueden realizar de forma casi independiente tareas de construcción repetitivas o arriesgadas, lo que acelera considerablemente el avance del proyecto. Mediante el uso de drones inteligentes, también es posible mejorar la seguridad de la obra de construcción. Estas herramientas integran software para el reconocimiento de imágenes. Además son capaces de detectar condiciones potencialmente peligrosa. Por ejemplo, la ausencia de dispositivos de protección o la presencia de estructuras inseguras.

8. Domótica:

   La integración de la inteligencia artificial y las tecnologías IoT contribuyen al desarrollo de edificios inteligentes. Además, permiten optimizar el consumo energético y mejorar la seguridad y el confort de los ocupantes. Los algoritmos detrás del software de AI pueden capacitarse adecuadamente para procesar los datos recopilados por los sensores de IoT ubicados en los diversos entornos de un edificio. Estos programas son capaces de analizar la información recibida. Además, son capaces de sugerir o ejecutar directamente acciones para que los equipos del edificio vuelvan a funcionar de forma óptima. Aumentando la eficiencia operativa y optimizando el uso de los recursos.

Ejemplo de arquitectura paramétrica (Heydar Aliyev Center, Bakú)

AI en la arquitectura: ventajas y desafíos para el futuro

La inteligencia artificial ofrece innumerables oportunidades creativas y se está convirtiendo en una herramienta indispensable en los proyectos de arquitectura. Los software con funciones inteligentes tienen la capacidad de analizar los datos con mayor eficacia. Además, pueden ayudar a los arquitectos a aplicar nuevas técnicas de diseño.

Esta tecnología apoya la creatividad de los diseñadores y garantiza la resolución de problemas complejos. Además, la implementación de la AI en la arquitectura y el diseño permite:

• reducir significativamente el tiempo de diseño;
• mejorar la experiencia de los clientes potenciales;
• explorar cualquier aspecto del proyecto antes de su realización real;
• optimizar los procesos de planificación y construcción;
• aumentar la productividad y los niveles de seguridad en la construcción;
• contribuir a la construcción de edificios más eficientes y sostenibles;
• mejorar la calidad del resultado final.

Debido a su alto potencial, se ha extendido el temor de que la AI pueda reemplazar a la figura del arquitecto. Esta tecnología no debe verse como una amenaza, sino como una gran oportunidad. Ya que ayudará a los diseñadores a agilizar y simplificar cada vez más su trabajo.

Aunque la arquitectura del futuro será completamente diferente. Los arquitectos y diseñadores siempre mantendrán un papel central en los procesos de diseño y construcción de los edificios. Gracias al diseño centrado en la AI, podremos ayudar a la realización de estructuras arquitectónicas con formas nunca antes vistas; a la construcción de ciudades inteligentes completas basadas en flujos optimizados y en el intercambio de datos en tiempo real.

Para no quedarte atrás en esta transformación, también puedes empezar a experimentar los beneficios de la AI con un software de diseño de edificios 3D/BIM. Con la ayuda de esta herramienta podrás crear y enriquecer con información útil el modelo digital de tu proyecto (que utilizarás como base para diferentes aplicaciones centradas en la AI), y podrás probar un método de diseño más creativo e inteligente gracias a la funcionalidad de Real-Time rendering.