منبع archdaily.com

معادل فارسی  کلمه Computational Design که در این مقاله استفاده شده است “طراحی محاسباتی” می باشد ولی این کلمه در حوزه های غیر از طراحی و معماری به کار می رود.  معادل دیگر این کلمه “طراحی دیجیتال” است که در حوزه گرافیک و انیمیشن کاربرد دارد. طراحی الگوریتمیک و طراحی پارامتریک در این مبحث بخصوص دو اصطلاح رایج در معماری و طراحی می باشند.

این روز ها تقریبا هر معماری از کامپیوتر استفاده می کند. چه برای مدلسازی سه بعدی ، مستند سازی و یا ایجاد یک برنامه صفحه گسترده، استفاده از کامپیوتر ها به یک عادت در تخصص معماری درآمده است. معمار ها امروز باید به همان میزانی که از سازه ، استانداردهای ساختمان و طراحی می دانند از نرم افزار نیز اطلاع داشته باشند. همانطور که ابزارهای ما قدرتمندتر و پیچیده تر می شوند، ما نیاز داریم که تغییر کنیم و روش های کار خود را اصلاح کنیم تا بتوانیم رقابت کنیم. بسیاری از مسائلی که ما نیاز به حل آنها داریم در ساختار اولیه نرم افزار ها قرار نمی گیرند. ما باید ابزارهایمان را بر اساس نوع فعالیتمان تنظیم و اصلاح کنیم. ایجاد ابزارها و نرم افزارهای شخصی یکی از این راه هاست. با توجه به توضیحات بالا، واقعیت این است که همه علاقه یا زمان یادگیری کدنویسی را ندارند. کدنویسی زمانبر است و شما درگیر انجام پروژه ، اصلاح نقشه ها و طراحی خود هستید. خوشبختانه ابزارهای جدیدی موجود است که قدرت برنامه نویسی را بدون نوشتن دستورات فراهم می کنند. به دنیای طراحی الگوریتمیک و برنامه نویسی گرافیکی وارد شوید. طراحی الگوریتمیک چیست؟ طراحی الگوریتمیک یا طراحی پارامتریک به معنی استفاده از استراتژی های محاسباتی در پروسه طراحی است. در حالی که طراحان معمولا با تجربه و شهود مسائل را حل می کنند، طراحی پارامتریک سعی بر قدرتمند تر کردن این پروسه با وارد کردن زبان کامپیوتر در طراحی را دارد. لزوما هدف مستندسازی  نتیجه نهایی نیست بلکه هدف در تعریف قدم هایی است که در انتها به مستندسازی ختم می شود.

بیشتر محیط های طراحی الگوریتمیک بر برنامه نویسی گرافیکی که مقابل برنامه نویسی معمول متنی است استوارند. با استفاده از برنامه نویسی گرافیکی شما به صورت تصویری برنامه را مونتاژ می کنید تا اینکه کدنویسی کنید. در این نوع برنامه نویسی یک قطعه کُد به صورت یک گره (node) نمایش داده می شود که در واقع معرف یک گام مشخص در روند الگوریتم است.خروجی یک گره به ورودی گره ی دیکر متصل می شود. یک برنامه یا گراف در واقع مسیر و شبکه ای از گره های  متصل به یکدیگر است. نتیجه نهایی یک نمایش گرافیکی از گام های لازم برای رسیدن به طراحی نهایی است.   ابزارهای طراحی الگوریتمیک در بازار، ابزارهای طراحی پارامتریک مختلفی وجود دارند. بیشتر این ابزارها بر روی یک نرم افزار پایه اجرا می شوند مانند Microstation، Rhino و Revit. در ادامه پنج ابزار متداول طراحی الگوریتمیک معرفی می شوند.

1. Generative Components در واقع پدربزرگ ابزارهای طراحی الگوریتمیک است. ابتدا در سال ۲۰۰۳ معرفی و در سال ۲۰۰۷ به صورت رسمی شروه به کار کرد. این ابزار بر روی Microstation نصب می شود هرچند به صورت نرم افزار مستقل هم موجود است.
2. با اینکه GC قدیمی ترین ابزار طراحی الگوریتمیک است ولی Grasshopper بدون شک متداولترین و محبوب ترین این ابزارهاست. گرس هاپر یک ابزار مدلسازی الگوریتمیک برای نرم افزار مدلسازی Rhino است که توسط شرکت McNeel و شرکا طراحی شده است. گرس هاپر برای بیش از ۸ سال در این حوزه فعالیت کرده و طرفداران زیادی دارد. گرس هاپر به بلوغ خود رسیده و کتابخانه ی کاملی از گره ها را شامل می شود.
3. Dynamo ابزار برنامه نویسی گرافیکی است که توسط اتودسک طراحی شده است. داینامو علاوه بر ورژن رایگان به صورت نرم افزار مستقل پولی موجود است و به صورت مستقیم با Revit لینک می شود. داینامو در حال رشد بوده و در زمینه توسعه گره های با کاربرد های مختلف انجمن فعالی دارد.
4. Marionette یک محصول جدید از Vectorworks است که در سال ۲۰۱۶ به صورت مستقیم درون نرم افزار Vectorworks افزوده شده است. ماریونِت روی ویندوز و مک اجرا می شود.
5. Flux یک محصول فرعی از Google X (لب تحقیقاتی Google) است که از طریق وب با پلتفرم های مختلف ارتباط برقرار می کند. با کمک Flux می توانید داده های خود را بین نرم افزار ها ردوبدل کنید. برای مثال، یک مدل مفهمومی (Conceptual) که در رایو مدل شده است را می توان داخل رویت وارد کرد، دیوارها و درها اضافه شده و سپس مساحت ها و داده ها به اکسل ارسال شوند. تمامی این مراحل با پلاگین های Flux شدنی است.

چگونه طراحی الگوریتمیک طراحی شما را تغییر می دهد طراحی الگوریتمیک کلمه گسترده ای است که فعالیت های مختلفی از طراحی  تا اتوماسیون را شامل می شود. استفاده معمول این کلمه استفاده از ابزارهای برنامه نویسی گرافیکی است. در ادامه پنج روشی که شما می توانید از طراحی الگوریتمیک بهره ببرید معرفی می شوند.

1. بررسی گزینه های مختلف طراحی

با وارد کردن قوانین طراحی در بستر الگوریتمیک، به راحتی می توانید صدها و هزاران طراحی مختلف را با این قوانین تولید کنید. فراتر از این می توانید هر طراحی را بر اساس شرایط بخصوصی تحلیل و بررسی کرده و بهترین جواب را بدست آورید

ما درباره ایجاد برج های چرخان و یا هندسه های دیوانه وار حرف نمی زنیم. شما می توانید به راحتی ابزاری را بسازید که فضاهای مختلفی را بر اساس یک سری چهاردیواری تولید کنید. معمولا بیشتر اتاق ها شبیه به هم هستند. اگر شما استانداردهای طراحی شرکت خود را در یک برنامه گرافیکی قرار دهید، می توانید به راحتی گزینه های مختلفی را تولید کنید، که هر یک محدودیت های اعمال شده را ارضا کنند. شما می توانید وقتتان رو بیشتر روی مسائلی متمرکز کنید که چالشی ترند.

2. به داده های خود دسترسی داشته باشید

از انجایی که نرم افزارها ترجیح می دهند که همه ی کارهایمان را داخل آنها انجام دهیم، باز هم لازم است (و حتی ترجیح بر این است) که از هر ابزاری که مناسب تر است استفاده کنیم. متاسفانه این به این معنی است که نیاز به جابجایی داده از یک فرمت به فرمت دیگر داریم و از آنجایی که نرم افزارها با یکدیگر خوب تعامل نمی کنند معمولا داده ها به اکسل فرستاده می شوند.

ابزارهای طراحی الگوریتمیک این پروسه را راحت تر می کنند. برای مثال، با استفاده از داینامو می توانید به صورت رفت و برگشت تمامی اطلاعات اتاق طراحی شده را بین اکسل و رویت ارسال و دریافت کنید. بعد از ارسال داده های خود به اکسل می توانید داده ها را اصلاح کنید و دوباره نتایج را در مدل مشاهده کنید. تمامی این داده ها را می توان با یک گراف ساده داینامو یا گرس هاپر نمایش داد.

3. اتوماسیون فعالیت های تکرار شونده

بیشتر مسائلی که در طراحی الگوریتمیک می بینید نیاز به هندسه های پیچیده و طراحی های پیشرفته دارند. با این حال، این ابزارها بیشتر از این می توانند انجام دهند. از آنجایی که این ابزارها با API نرم افزار کار می کنند بیشتر ابزارهای طراحی الگوریتمیک می توانند فعالیت های تکراری را به صورت اتوماتیک انجام دهند مانند کپی کردن المان ها ، تغییر اسم قطعات، افزایش ابعاد یک دسته عناصر و … برای من این مهمترین وعده ای است که طراحی پارامتریک می دهد. داشتن امکان اینکه ابزارهای شخصی خود را به گونه ای داشته باشید که برای شما راحت تر است بهترین راه هوشمندانه کار کردن است و نه سخت تر کارکردن.

4. بررسی کنید که طراحی شما چگونه است

چگونه می توانید بفهمید که طراحی شما آن گونه که باید عمل می کند یا نه؟ می توانید تا موقعی که ساختمان ساخته می شود صبر کنید یا می توانید در حین طراحی که هزینه ها کمتر و اصلاح  کردن طراحی راحت تر است  آن را بررسی کنید. ابزارهای طراحی الگوریتمیک امکان بررسی و تحلیل کارایی ساختمان در حین پروسه طراحی را تسهیل می کنند. می خواهید که بررسی کنید که ساختمان چه میزان نور در یک روز نسبتا ابری در اسفند دریافت می کند؟ ابزاری که کار را می کند را بسازید.

با اینکه اطلاعات شبیه سازی جایگزین اطلاعات حقیقی نمی شود، ولی می تواند با شرایط مشابه طراحی شما را محک بزند. اینکه بتوانید سریع بفهمید که چه طراحی بهتر عمل می کند به شما اجازه می دهد که تحلیل های دقیقتر و جزئی تری را روی طرح بهینه خود شبیه سازی کنید. ابزارهای طراحی الگوریتمیک به شما اجازه تصمیم گیری را حین طراحی می دهند و نه فقط در انتهای پروسه ساخت.

5. الگوریتمیک بیاندیشید

در انتها، طراحی الگوریتمیک نیازمند تفکر منطقی و گام به گام است. بیشتر معماران بر پایه شهود و خلاقیت شخصی مسائل را حل می کنند. ولی اگر بتوانید این خلاقیت را گام به گام کنید می توانید هر گام را بهتر بررسی کنید و مسیری را که بهتر جواب می دهد بفهمید. حتی بهتر از این می توانید منطق استفاده شده را مجددا استفاده کنید و طی زمان آن را بهبود دهید.

با استفاده از پروسه طراحی الگوریتمیک شما طراحی را گام بندی می کنید. هر یک از گام های طراحی به شکل مسیر قابل بررسی و تحلیل در آمده که می توان آن را بررسی ، ویرایش و بهینه کرد. هر قدم نیز نیاز به پارامترهای مشخصی دارد. با تفکر بر روی هر گام طراحی و در نظر گرفتن ورودی ها و خروجی های آن می توانید پروسه ای را ایجاد کنید که قابل فهم بوده و تکرار پذیر باشد.   نتیجه گیری ابزارهای طراحی الگوریتمیک راه ساده ای برای استفاده از قدرت محاسبات در پروسه طراحی هستند. این ابزارهای به معماران و طراحان اجازه می دهند که ابزارهای شخصی خود را بسازند. باید قبول کرد که هر پروژه ای که روی آن متمرکز می شویم برای خود چالش های بخصوص خود را دارد. هیچ نرم افزاری نیست که تمامی آنچه ما نیاز داریم را انجام دهد. با این حال، با ساخت ابزاهای شخصی می توانید نرم افزار را به گونه ای که به آن نیاز دارید مدیریت کنید.