IA na arquitetura: 8 exemplos de aplicação

A implementação de IA na arquitetura pode revolucionar os processos de projeto de edifícios. Descubra todos os detalhes!

Você já pensou em como o mundo da arquitetura poderia mudar se os problemas mais complexos fossem resolvidos por computadores inteligentes?

Embora à primeira vista tal cenário possa parecer improvável ou mesmo arriscado, a realidade nos mostra que as aplicações de Inteligência Artificial (IA) no projeto arquitetônico já são muito numerosos e permitem aos profissionais do setor da construção obter resultados verdadeiramente entusiasmantes.

Neste artigo, vamos guiá-lo na descoberta dos casos de uso mais importantes de IA na arquitetura para fazer você apreciar o potencial desta tecnologia. Para ter uma visão mais ampla, sugerimos que leia também o artigo “Aplicação da Inteligência Artificial na engenharia civil“.

Na maioria dos casos, a inteligência artificial é implementada na arquitetura a partir de modelos BIM. Para começar a experimentar os benefícios dessa tecnologia imediatamente, recomendamos que você experimente gratuitamente um software de projeto de construção 3D/BIM, que é uma ferramenta que simplifica as operações de modelagem e ajuda a criar um banco de dados confiável para usar em vários aplicativos de inteligência artificial.

BIM e IA

O que é inteligência artificial (IA) na arquitetura

A inteligência artificial (IA) é uma tecnologia inovadora que permite que máquinas e aplicativos de computador aprendam com a experiência, se adaptem a novos e stímulos e desempenhem funções que normalmente exigem inteligência humana, como interpretação visual, raciocínio, aprendizado e tomada de decisão.

No contexto da arquitetura e do design, a inteligência artificial pode ser vista como uma ferramenta investigativa que tem a capacidade de analisar rapidamente projetos de construção, providenciando respostas adequadas aos problemas mais complexos e com mínima intervenção humana.

O funcionamento da IA baseia-se na utilização de algoritmos inteligentes e iterativos, bem como de técnicas e metodologias avançadas que permitem ao software processar enormes quantidades de dados num tempo muito curto. A cada ciclo de processamento desses dados, os sistemas inteligentes são capazes de verificar e medir seu desempenho e desenvolver habilidades adicionais.

Entre as técnicas de inteligência artificial mais difundidas encontramos, por exemplo:

• a aprendizagem automática: estudo, construção e implementação de algoritmos que permitem aos sistemas computacionais aprender e fazer previsões de forma automática, partindo de uma série de dados de entrada e reduzindo erros em cada processo de aprendizagem.
• As redes neurais: são um tipo de aprendizado de máquina composto por unidades interconectadas semelhantes aos neurônios do cérebro humano, que têm a capacidade de analisar grandes conjuntos de dados repetidamente para encontrar associações e interpretar o significado de dados indefinidos.
• O aprendizado profundo: é uma abordagem de aprendizado de máquina inspirada no cérebro humano e usa enormes redes neurais artificiais para processar informações, encontrar conexões entre dados, aprender com modelos complexos, etc.
• A computação cognitiva: é um ramo da IA que visa alcançar uma interação natural entre humanos e máquinas, permitindo que os computadores imitem a forma como o cérebro humano funciona ao executar uma tarefa complexa.
• A visão artificial: representa a capacidade de revisar e interpretar o conteúdo de uma imagem por meio de reconhecimento de padrões e aprendizado profundo. Graças à visão computacional, os sistemas inteligentes são capazes de capturar imagens ou vídeos em tempo real, identificar os componentes dos dados visuais e interpretar o ambiente ao redor.

O crescimento explosivo da IA no projeto arquitetônico está ligado ao desenvolvimento de outras inovações tecnológicas que permitem que a inteligência artificial seja explorada em todo o seu potencial. Essas tecnologias incluem:

• o Building Information Modeling (BIM): é um processo digital avançado que permite que as informações necessárias para gerenciar todo o ciclo de vida de um projeto sejam coletadas em um único modelo.
• A Internet of Things (IoT ou Internet das Coisas): é um sistema de dispositivos computacionais interligados que têm a capacidade de transferir dados em uma rede sem a necessidade de interação humana.
• A Virtual Reality (RV ou Realidade virtual) e a Realidade aumentada (RA): são tecnologias que permitem ao usuário mergulhar na maquete arquitetônica virtual de uma edificação, ou integrar a realidade física com o mundo digital, a fim de avaliar o resultado final de um projeto.

Projeto de realidade virtual aumentada

IA na arquitetura: 8 exemplos de aplicação

As aplicações da inteligência artificial na arquitetura são vastas e diversificadas, permitindo que os profissionais do setor se libertem de tarefas rotineiras, resolvam problemas complexos e melhorem a eficiência geral do projeto.

Abaixo, você pode descobrir quais são os 8 casos de uso mais importantes de IA no projeto arquitetônico:

1. Arquitetura paramétrica: é um método de design iterativo que permite que você jogue com certos parâmetros para testar diferentes tipos de saída e criar formas arquitetônicas extremamente criativas e complexas que seriam impossíveis de projetar e modelar com métodos tradicionais. Usando o design paramétrico, arquitetos e designers podem inserir restrições e fazer alterações de design em tempo real, e o modelo é atualizado automaticamente para testar possíveis soluções. Em comparação com os métodos tradicionais, a arquitetura paramétrica reduz significativamente os tempos de projeto, oferecendo aos arquitetos a capacidade de selecionar a saída desejada e remodelar o edifício várias vezes com base em diferentes necessidades.
2. Projeto generativo: é uma técnica de otimização de projetos. Diferentemente da arquitetura paramétrica, que utiliza restrições e parâmetros de entrada para resolver um problema de projeto, o projeto generativo aplica algoritmos inteligentes a esses mesmos parâmetros para realizar um processo de otimização visando encontrar a melhor solução. No projeto generativo, o projetista, além de estabelecer as restrições e objetivos do projeto, fornece as métricas de avaliação que o software utilizará para classificar os resultados, aproximando-se cada vez da solução de projeto otimizada.
3. Integração com BIM: empresas que lidam com a produção de software BIM contam com inteligência artificial para melhorar a eficiência e o potencial de seus programas. Essas ferramentas são capazes, por exemplo, de coletar enormes quantidades de informações que a IA usa para explorar todos os aspectos do projeto, obtendo as soluções ideais muito mais rápido do que a mente humana. O software BIM habilitado para IA também aproveita o aprendizado de máquina para aprender com dados, detectar padrões e tomar decisões independentes sobre como automatizar e melhorar os processos de projeto e construção de edifícios.
4. Renderização: a inteligência artificial ajuda arquitetos e designers a criar imagens fotorrealistas e profissionais de projetos de arquitetura. A renderização de software que integram funções inteligentes são, de fato, capazes de definir automaticamente os parâmetros que permitem obter imagens da mais alta qualidade, sem esforços particulares por parte do usuário, ou realizar renderizações em tempo real, que permitem avaliar a desempenho do projeto enquanto a modelagem é executada.
5. Experiências imersivas: simulações de realidade virtual/aumentada fornecem uma visão completa do projeto e permitem que os arquitetos apresentem suas ideias da melhor maneira possível. Graças à inteligência artificial, é possível integrar tecnologias tradicionais de visão artificial com técnicas de visão computacional mais avançadas, que tornam a experiência do usuário ainda mais realista e interativa.
6. Planejamento: a IA é uma ferramenta muito poderosa que pode ajudar os designers a simplificar os processos de planejamento, oferecendo a eles a capacidade de acessar inúmeras quantidades de dados, realizar análises preditivas, fazer estimativas de custos, planejar atividades, identificar possíveis ameaças etc.
7. Construção e segurança: máquinas autônomas e robôs equipados com inteligência artificial podem realizar operações de construção repetitivas ou arriscadas de forma quase independente, acelerando muito o andamento do projeto. Além disso, através do uso de drones inteligentes é possível melhorar a segurança no local. Essas ferramentas integram softwares de reconhecimento de imagem e são capazes de detectar condições potencialmente perigosas, como ausência de dispositivos de proteção ou presença de estruturas inseguras.
8. Domôtica: a integração entre inteligência artificial e tecnologias IoT contribui para o desenvolvimento de edifícios inteligentes que permitem otimizar o consumo de energia e melhorar a segurança e o conforto dos ocupantes. Os algoritmos subjacentes ao software de IA podem ser adequadamente treinados para processar os dados coletados pelos sensores IoT localizados nas diversas salas de um edifício. Esses programas são capazes de analisar os insumos recebidos e, em seguida, sugerir ou implementar diretamente ações que visem restaurar o funcionamento ideal dos equipamentos prediais, aumentar a eficiência operacional e otimizar o uso de recursos.

Exemplo de arquitetura paramétrica – Heydar Aliyev Center – Baku

IA na arquitetura: vantagens e desafios para o futuro

A inteligência artificial oferece inúmeras oportunidades criativas e está se tornando uma ferramenta indispensável em projetos arquitetônicos. De fato, softwares com funções inteligentes têm a capacidade de analisar dados de forma mais eficiente e podem ajudar os arquitetos a implementar novas técnicas de projeto.

Além de apoiar a criatividade dos designers e garantir a resolução de problemas complexos, a implementação da IA em arquitetura e design permite:

• reduzir significativamente os tempos de projeto;
• melhorar a experiência de potenciais clientes;
• explorar qualquer aspecto do projeto antes de sua implementação real;
• otimizar os processos de planejamento e construção;
• aumentar a produtividade e a segurança no local;
• contribuir para a construção de edifícios mais eficientes e sustentáveis;
• melhorar a qualidade do resultado final.

Devido ao seu alto potencial, existe um medo generalizado de que a IA na arquitetura possa substituir a figura do arquiteto em um futuro não muito distante. Na realidade, esta tecnologia não deve ser vista como uma ameaça, mas como uma grande chance que ajudará os designers a agilizar e simplificar cada vez mais seu trabalho.

Mesmo que a arquitetura do futuro seja completamente diferente da atual, arquitetos e designers sempre manterão um papel central nos processos de projeto e construção dos edifícios.

Graças ao design focado em inteligência artificial poderemos testemunhar, por exemplo, a construção de estruturas arquitetônicas com formas nunca antes vistas, ou a construção de cidades inteligentes inteiras baseadas em fluxos otimizados e na troca de dados em tempo real.

Para não ficar para trás nessa transformação, você também pode começar a experimentar os benefícios da IA  na arquitetura com um software de projeto de construção 3D / BIM. Com a ajuda desta ferramenta, você poderá criar e enriquecer o modelo digital do seu projeto com informações úteis (que você usará como base para vários aplicativos focados em IA), e poderá experimentar  um método de design mais inteligente e criativo graças à funcionalidade de renderização em tempo real.