Uutiset

Arkkitehtiopiskelijat suunnittelivat tekoälyn avulla sosiaalisia innovaatioita Lontooseen

Yhteistyössä Royal College of Artin kanssa haettiin uusia oivalluksia kaupunkilaisten yhteisöllisyyden edistämiseen. Suunnittelussa yhdistettiin ensimmäistä kertaa laadullinen evolutionaarinen suunnittelu ja visuaalinen generatiivinen tekoäly.
Visuaalisen tekoälyn avulla luotu hahmotelma kaupunkialueen kehittämiseksi Batterseassa, Lontoossa
Visuaalisen tekoälyn avulla luotu hahmotelma kaupunkialueen kehittämiseksi Batterseassa, Lontoossa. Kuva: Eeva Rosenqvist

Ethelburgan alue Batterseassa, Lontoossa, Englannissa, on lähitulevaisuudessa kaupunkiuudistuksen kohteena. Alueen sijainti kaupunkikuvassa on keskeinen: se sijaitsee aivan Thames-joen rannalla, joen toisella puolen on arvostettu Chelsean asuinalue.

Alueella sijaitsee myös Aalto-yliopiston verrokkiyliopisto Royal College of Artin kampus. Yliopiston edistyksellinen Intelligent Mobility -yksikkö kehittää ratkaisuja liikkumiseen ja visioi tulevaisuuden ympäristöjä palvelumuotoilun avulla.

Nyt yksikkö mietti Aalto-yliopiston arkkitehtuurin laitoksen opiskelijoiden ja paikallisten toimijoiden kanssa, miten kehittää tätä sodan jälkeen rakennettua lähiötä keskellä kaupunkia. Millainen sosiaalinen ja fyysinen kaupunkiuudistus olisi hyvä? Mitä ovat tulevaisuuden sosiaaliset innovaatiot?

Kysymyksiin paneutuivat syksyn ja talven aikana The Dance of Life -kurssilla Aalto-yliopiston arkkitehtuurin ja sisustusarkkitehtuurin opiskelijaryhmä sekä kaksi kaupunkimaantieteen opiskelijaa Helsingin yliopistosta.

”Teimme kurssilla pioneerityötä laadullisen evolutionaarisen suunnittelun kehittämiseksi osana kestävän kehityksen murrosta”, kertoo kurssin vetäjä, arkkitehtuurin suunnittelumenetelmien professori Antti Ahlava. ”Pohdimme, miten fyysinen ja toiminnallinen suunnittelu voidaan tuoda yhteen uusilla menetelmillä kestävällä tavalla.”

Kurssi järjestettiin osana Aallon johtamaa ja Business Finlandin rahoittamaa Luovan talouden tutkimushanketta, jossa on mukana viisi kotimaista arkkitehtitoimistoa ja Tampereen yliopisto. Hankkeen tavoitteena on edistää kestävämpää ja digitaalisempaa yhteiskuntaa, vahvistaa luovan talouden yritysten ja tutkimusorganisaatioiden yhteistyötä ja kehittää ja soveltaa uusia digitaalisia ratkaisuja.

Kyseessä on ensimmäinen Business Finlandin luoviin talouksiin liittyvä ohjelma, ja olemme hyvillämme voidessamme tuoda tähän oman panoksemme. Luovien alojen merkitys kestävässä siirtymässä on ollut väheksytty."

Professori Antti Ahlava

Tekoälyn avulla parempaa laadullista suunnittelua

Kurssilla sovellettiin uusia digitaalisia ratkaisuja muun muassa käyttämällä kuvantavaa tekoälyä suunnittelun laadullisten kriteerien havainnollistamiseen ja vaihtoehtojen tuottamiseen.

Arkkitehtuurin tavoitteena on muun muassa luoda kestäviä asumisen muotoja ja erilaisia laadullisia kriteereitä täyttäviä esimerkkejä. Ahlava uskoo, että tekoäly voi olla näiden yhdistämisessä avuksi, ja auttaa tuomaan syvyyttä evolutionaariseen suunnitteluun. Evolutionaarinen suunnittelu on luonnonmukainen prosessi, joka pohjautuu kriteereihin, jalostamiseen ja optimointiin.

Asukkaat viettävät aikaa yhdessä valoisalla keskusaukiolla, taustalla näkyy korkeita taloja
Hahmotelma kaupunkialueen kehittämiseksi Batterseassa, Lontoossa. Kuva: Eeva Rosenqvist

”Tekoälyä hyödyntämällä on mahdollista tuottaa yhä parempia suunnitteluprosesseja, joissa tutkimukseen pohjautuvia laatukriteereitä ja monimuuttujaisia tilanteita voidaan käsitellä suunnittelun osallisten kanssa nykyistä kattavammin ja suunnittelijan kannalta jouhevammin. Suunnittelussa tärkeää on vaihtoehtojen tuottaminen ja tässä tekoälystä voi olla paljon hyötyä”, Ahlava kertoo.

”Meidän pitäisi osata yhdistää mitä erilaisimpia suunnittelumenetelmiä ja työkaluja, jotta voimme nykyajassa päästä kokemuksellisesti yhtä hyvään ja ihmisille merkitykselliseen lopputulokseen kuin mihin aikaisemmat sukupolvet ovat pystyneet”.

Ahlava peräänkuuluttaakin fyysisen suunnittelun ja palvelumuotoilun yhdistämisen tähdellisyyttä kaikessa suunnittelussa. Sitä myös syksyn kurssilla tavoiteltiin.

Visuaalisen tekoälyn avulla suunnitellussa monipolvisessa kerrostalossa on viherkasvien runsautta
Visuaalisen tekoälyn avulla suunnitellussa monipolvisessa kerrostalossa on viherkasvien runsautta. Kuva: Liina Kiviö

Uusi suunnittelumenetelmä


”Kurssilla tehtiin tärkeä kontribuutio arkkitehtuurin kehittämiseen, kun keksittiin, kuinka evoluution periaatteita kestävän kehityksen hengessä voisi käyttää laadullisen suunnittelun apuvälineenä”, Antti Ahlava kertoo.

Opiskelijat testasivat kurssilla uudenlaista suunnittelumenetelmää, jossa lisääntyvään kompleksisuuteen vastataan yksinkertaisilla, joustavilla ja itseorganisoituvilla suunnitteluperiaatteilla.

Arkkitehtuuria varten on aiemmin kehitetty evolutionaarisesti toimivia laskennallisia apuvälineitä, jotka tuottavat napin painalluksella vaihtoehtoja ja mittaavat fyysisiä ominaisuuksia, esimerkiksi luonnonvalon määrää tai liikkumistilojen tehokkuutta. 

”Kuitenkaan evolutionaarista periaatetta ei ole vielä juuri hyödynnetty ihmisten sosiaalisen ja elämismaailman laadullisessa suunnittelussa eli esimerkiksi paikan henkeen, tilakokemuksiin, luovuuteen, yhteisöllisyyteen, ainutlaatuisuuteen, ilmapiiriin, aistikokemuksiin, estetiikkaan, tai arkkitehtuurin dramaturgiaan liittyvissä kysymyksissä”, Ahlava kertoo. 

Ennen Lontoota kurssi harjoitteli sekä laadulllisen evolutionaarisen metodin että tekoälyn käyttöä Tervasaaren kehittämiseen Helsingissä, missä kurssi teki yhteistyötä myös japanilaisen Shibauran teknillisen instituutin opiskelijoiden kanssa. Yhteistyössä syntyi oivallus siitä, että arkkitehtuurissa evolutionaarinen suunnittelu liittyy aina joko rakentamisen paikan, tyypin tai ominaisuuden evoluutioon.

Tekoälyn avulla luotuja suunnitelmia Tervasaaren kehittämiseksi

    Suunnitelma Tervasaaren kehittämiseksi: moderni rakennus meren rannalla ilta-auringossa

    Ayaki Mori, Kazuki Takahashi, Yoko Hara ja Liina Kiviö: Resting room, evening

    Opiskelijat suunnittelivat tekoälyn avulla Tervasaaren kehittämistä

    Ayaki Mori, Kazuki Takahashi, Yoko Hara ja Liina Kiviö: Resting room

    Tekoälyn avulla luotu ilmava, venemäinen rakennus Tervasaaren rannassa

    Ayaki Mori, Kazuki Takahashi, Yoko Hara ja Liina Kiviö: Boat night view

    Tekoälyn avulla luotu näkymä uudesta rakennuksesta Tervasaaressa Helsingissä

    Ayaki Mori, Kazuki Takahashi, Yoko Hara ja Liina Kiviö: Resting room, zoom in

    Lontoossa työskentelyn lähtökohtana oli tuoda yhteen Battersean alueen eri ajallisia kerrostumia, toiminnallisia ulottuvuuksia ja eritaustaisia nykyisiä ja tulevia kaupunkilaisia. Keskeistä kurssilla oli ideoida alueelle uusia sosiaalisia innovaatioita eli ratkaisuja, jotka lisäävät hyvinvointia, vähentävät ongelmia ja tuovat ihmisiä yhteen.

    Alueella on jo paljon yhteisöllisyyteen pohjautuvia toimintoja ja palveluita, kuten asukkaiden yhteisiä kokoontumistiloja, hyötypuutarha ja muun muassa nyrkkeilysali. 

    Pohdittavana olikin esimerkiksi, miten nykyistä paremmin yhdistää julkisia ja yksityisiä tiloja, tuoda yhteen eri ikäisiä ja taustaisia kaupunkilaisia sekä miten kannustaa ihmisiä yhteisöllisyyteen. Ryhmät tekivät myös taustahaastatteluja asukkaiden, virkamiesten ja poliitikoiden parissa. 

    Opiskelijat valitsivat itse laadulliset kriteeri ja arviointitavat ja opettelivat käyttämään tekoälyä apuna.

    ”Kun tekoälyä hyödynnetään suunnittelussa, keskeistä on tekstimuotoinen pyyntö tai kuvailu, jolla ohjelmaa pyydetään luomaan suunnitelma. Näitä ohjaavia kehotteita, prompteja, opeteltiin tuottamaan pohjautuen tutkimustietoon laadullisista kriteereistä ja kehittämään niitä kohti hyödynnettäviä ja kokonaisvaltaisempia suunnitelmavaihtoehtoja”, Ahlava kertoo. Vaihtoehtojen arviointia myös joukkoistettiin.

    Uusi menetelmällinen ratkaisu kurssilla oli myös se, että opiskelijat esittivät lopputyönsä normaalien suunnitelmapiirrosten lisäksi videona. Osana Luovan talouden tutkimushanketta testattiin, voiko videoihin pohjautuvaa kerrontaa hyödyntää arkkitehtuurissa laajemminkin. Ahlava uskoo, että videon käyttö voi lisätä suunnitelmien ymmärrettävyyttä ja houkuttelevuutta.

    Suunnitelmia Battersean alueen kehittämiseksi Lontoossa

      Asukkaita ulkoilemassa yhteisellä puistoalueella

      Liina Kiviö: Puisto

      Terassi ja näkymä sisäpihalle asuinrakennuksen ylemmästä kerroksesta

      Eeva Rosenqvist: Näkymä

      Ihmisiä viettämässä aikaa yhteisissä julkisissa tiloissa ulkona

      Liina Kiviö: Battersean visualisointi

      Asukkaita urheilemassa yhteisellä ulkoilualueella

      Karolin Kull: Battersea Searles Close

      Professori Antti Ahlava arvioi töiden antia:

      Liina Kiviö: "Sosiaalinen ja kulttuurinen perintö"

      "Keskeinen sosiaalinen innovaatio Liinan ryhmän Tervasaari-työssä oli arkkitehtuuri, joka lisäisi moniaististen kokemusten määrää ja laatua. Visuaalista tekoälyä kehotettiin runolliseen tyyliin ehdottamaan parannuksia saarelle tyypillisiin visuaalisiin, tunto- ja ääniominaisuuksiin. Ryhmä kehitti mittauskriteerinsä ja suunnittelukonseptinsa hyödyllisen, räätälöidyn kidediagrammin pohjalta. 

      Liina pystyi jalostamaan jo olemassa olevia paikallisia piirteitä myös Ethelburga-työssään, keskittyen sosiaalisen ja kulttuurisen jatkuvuuden evoluutioon tällä esikaupunkialueella. Työ sisälsi uudelleentulkintoja sellaisista suunnittelukonsepteista kuin "pääkatu", "lisäkerrokset" ja "rakennustyyppien sekoittaminen". Tekoälyä innoitettiin tuottamaan "innovatiivisia puistoja" ja "viherkattomaisemaa". Alueen uudet ja vanhat rakennukset muodostavat toimivan ja leikkisän, monipuolisen kokonaisuuden."

      Karolin Kull: "Uudelleenkuvittelua infrastruktuurin kautta"

      "Vastavoimana modernin arkkitehtuurin tylsille ja yksitoikkoisille kokemuksille Karolinin ryhmän Tervasaari-projektin laadulliseksi aiheeksi valikoitui arkkitehtuurin dramaturgia. Ryhmä tutki aiempia tapoja arvioida dramaturgiaa arkkitehtuurissa ja kehitti näiden pohjalta arviointikriteerinsä. Tuloksena oli teemavyöhykkeitä, kiehtovien näkymien maksimointia ja ympärivuotisen käytön suunnittelua. 

      Ethelburga-työssään Karolin pyrki sosiaalisiin innovaatioihin ympäristösuunnittelun keinoin yhdistämällä eri infrastuktuureja, kuten luonnon, sosiaalisen maailman ja liikkumisverkon. Hänen työnsä tuotti luovia ideoita tulvien, passiivisen elämän ja sosiaalisen eriarvoisuuden vähentämiseksi. Karolin käytti tekoälyä monimuuttujaiseen optimointiin ja suunnitteluvaihtoehtojen keksimiseen. Sukupolvia yhdistävät tilat ja biologinen monimuotoisuus luovat pohjan ympäristötietoiselle kaupunginosalle."

      Eeva Rosenqvist: "Yhteisöllisyys"

      "Eevan ryhmä purki alkutekijöihinsä sen, kuinka eri toimintojen paikat yleensä valitaan arkkitehtuurissa. Tämän jälkeen he sovelsivat havaintojaan Tervasaaren kehittämiseen. Yhteisöllisyys oli Eevan laadullisena teemana hänen Ethelburga-työssään, jossa hän käytti tekoälyä taitavasti populaatiovaihtoehtojen kehittämisessä. Eevan paikallinen evolutionaarinen tyyli sai kiitosta, kuten myös hänen ideansa esimerkiksi puistojen uusista käyttötarkoituksista."

      • Julkaistu:
      • Päivitetty:

      Lue lisää uutisia

      Image from the conferment ceremony
      Yhteistyö, Tutkimus ja taide, Yliopisto Julkaistu:
      Otakaari 1 kyltti Y-siipi
      Kampus, Opinnot Julkaistu:

      Maarintalon toiminnot siirtyvät Kandidaattikeskukseen

      Maarintalo suljetaan toukokuun lopussa.
      Ihminen, joka katsoo kohti tulevaisuutta
      Opinnot, Yliopisto Julkaistu:

      Viisi vinkkiä, joilla voit kehittää luovuuttasi tänä keväänä ja kesänä

      YK viettää Maailman luovuuden ja innovaatioiden päivää 21. huhtikuuta. Kokosimme vinkkejä luovuuden oppimiseen.
      Shankar Deka on sähkötekniikan ja automaation laitoksen apulaisprofessori.
      Tutkimus ja taide Julkaistu:

      Robotiikka tarvitsee turvallisia käyttäytymismalleja

      Robotiikka ja autonomiset järjestelmät kehittyvät nopeasti. Algoritmit, jotka kestävät häiriöitä ja epävarmuustekijöitä järjestelmässä ja ympäristössä, ovat kehityksen kannalta kriittisiä.