معماري الگوريتميك

معماري چهارراه دانشهاست. از آنجا كه شامل طراحي مي‌شود، در جستجوي خلاقيت است و از آنجا كه براي ساخته شدن نياز به فناوري دارد مرتبط با دانش و در جستجوي نوآوري‌هاي علمي. گاهي جستجوي خلاقيت زيباشناسانه، آن را به سمت توليد هر چه بيشتر زيبايي سوق داده و از تكنولوژي به نفع آن سود برده است و گاهي خود تكنولوژي را به عامل زيبايي تبديل كرده و در گسترش سمبليك آن كوشيده است.

معماري الگوريتميك نيز از زمان پيدايي تا كنون در هر دو زمينه خلاقيت‌هاي فرمي – فضايي و نوآوري‌هاي تكنولوژيكي فعاليت كرده است: اصول و ويژگي‌هایي همچون استفاده از سطوح نرم و سيال، ريز شدن اين سطوح به قطعات متشابه ولي غير همسان، تغييرات تدريجي فرم‌ها و قطعات، انطباق‌پذيري و پاسخگو بودن معماري و اجزا آن به شرايط دروني و بيروني پروژه و نظاير اينها، شعارهاي اصلي رفتارهاي فرمي – فضايي معماري الگوریتمیک است حال آنكه تمايل به استفاده از تكنولوژي‌هاي پيشرفته طراحي و ساخت، حوزه‌هاي جديدي از نوآوري‌ را فراهم آورده است. تمرکز بر این حوزه‌هاي جديد، منطق تكنولوژي را از حد امكاناتي براي ساخت فراتر برده، به زيرساخت‌هاي اساسي معماري هدایت مي‌كند و ارزش‌ها و كيفيت‌هاي نقد و طراحي را فراهم مي‌نمايد.

شايد اين اندازه‌ گرايش به فناوري در معماري الگوريتميك از نقد آن به دوران معماري پست مدرن و جريان‌هاي هم عصر آن شكل گرفته باشد. معماري پست مدرنيزم، ديكانستراكشن ، فولدينگ و .. با گرايش بسيار به سمت محتواي تئوريك و مفهوم (concept) در معماري، به شدت رسالت و نقش معمار را به عنوان شاعر فضاها تعريف نمودند. معمار كه انديشمندي در جهان هستي بود، از مجراي مطالعات فلسفي، تاريخي به ارائه كانسپت‌هاي مفهومي مي‌پرداخت و اثر معماري را همچون محتوايي هنری – اجتماعی و وراي يك مجموعه از فضاها جهت زيستن، به جهانيان ارائه مي‌كرد. شايد فقط معماران های تك واكوتک و جريان معماري پايدار بودند كه ويژگي‌هاي رفتار فيزيكي ساختمان و مواد و انرژي آن را هم‌تراز كيفيت‌هاي مفهومي – زيباشناختي ساختمان جلوه دادند و از اين منظر نيز به ستايش تكنولوژي در آثار خود پرداختند. اين جريان با ارائه بحث‌هاي نظري متعدد در خصوص پايداري ساختمان و اهميت كيفيت‌هاي فيزيكي و رفتاري آن، گفتماني را در معماري مطرح كرد كه به كم‌رنگ‌تر شدن گفتمان تئوريك- مفهوم‌گراي معماري منجر شده و ارزش‌هاي جديدي را در فضاي طراحي و نقد معماري جايگزين مي‌كند.

معماري الگوريتميك كه با امكانات متعدد طراحي و ساخت ديجيتال در عرصه‌هاي نرم‌افزاري و سخت‌افزاري شروع به طرح گفتمان جديدي در معماري نمود از اين خلاء موجود در فضاي تئوريك معماري سود جسته است و ضمن ارائه روش‌هاي نوين در طراحي و ساخت معماري، به پر كردن اين خلاء تئوريك نيز مي‌پردازد. اينجاست كه نرم افزارهاي طراحي پارامتريك ، روش‌هاي ساخت ديجيتال، ابزارهاي نوين طراحي و بهينه سازي، ماشين‌هاي مدلسازي و ساخت و امكانات فزاينده‌ عرصه‌ معماري ديجيتال نه تنها به ارائه روش‌هاي جديدي در طراحي معماري پرداخته‌اند، بلكه عرصه‌هاي تئوريك و مفهومي معماري، عرصه‌هاي نقد معماري و كيفيت‌هاي زيباشناختي آن را نيز تعريف مي‌نمايند. به همين علت نيز جستجوي نوآوري در معماري در تعريف جديدي از تعاملات اين فضا شكل مي‌گيرد. زمانيكه عرصه‌هاي پست مدرنيستي و زيباشناختي قرن بيستمي ديگر تنها مسيرهاي توليد نوآوري معماري نيستند، معماري الگوريتميك از امكانات و ابزارهاي خود براي توليد خلاقيت جديد و متناسب با زمان و مكان خود بهره مي‌برد. اما اين عرصه‌هاي نوين خلاقيت چه هستند؟

پايگاه جامعي به نام الگوريتم

الگوريتم مجموعه مشخصي از دستوران واضح و تعريف شده در يك سلسله مراتب مشخص است كه مي‌تواند انجام يك كار را در اين دستورات برنامه‌ريزي كند. به علت اين خاصيت عام، الگوريتم‌ها به زبان پايه‌اي فعاليت‌ها و پروسه‌هاي علمي تبديل شده‌اند. دانشمندان و پژوهشگران عرصه‌هاي مختلف دانش، به تبديل دانش و فرآيندهاي علمي خود به زبان الگوريتم‌ها مي‌پردازند و از قدرت و توان پردازش و حافظه كامپيوترها بهره مي‌برند. يك بار تعريف صحيح و دقيق الگوريتم، امكان تكرار يك چرخه از فعاليت‌ها را در زمان كوتاه و با سرعت و دقت بالا فراهم مي‌كند. دانش امروز دنیا و فرايند‌هاي مختلف علمي حاصل آن، امروزه از اين زبان مشترك بهره مي‌برند و توليدات خود را به پايگاه مشتركي در جهان كامپيوتر و الگوريتم تزريق مي‌كنند. از اين رو اين زبان مشترك امكان بسيار زيادي را در تبادل دانش در حوزه‌هاي مختلف علمي از جمله معماري فراهم كرده است. همزباني باعث شده تا دانش روز دنيا از علوم رياضي، هندسي، زيستي، ژنتيكي، و ... به رشته ديگري همچون معماري سرايت كرده و به توليدات جديد منجر شود. اين پيوند دانش‌ها كه در عصر امروز بسيار مورد توجه همگان قرار گرفته به توليد علم هيبريدي يا علم پيوند يافته مي‌پردازد و كاربردهاي جديد و توليدات جديد را موجب مي‌شود. از اين رو Interdisciplinarity يا حوزه‌هاي ميان رشته‌اي و Multi-disciplinarity يا حوزه‌هاي چند رشته‌اي و Transdisciplinarity يا عبور از مرزهاي تعريف شده يك حوزه از دانش براي توسعه مفاهيم آن، واژگاني هستند كه در عرصه‌هاي نوين علمي مورد استقبال همگان قرار گرفته‌اند.

معماري معاصر، با فاصله گرفتن از فلسفه و انديشه به مفهوم قرن بيستمي آن، به اين گرايش‌هاي هيبريدي علاقه پيدا كرده و در حال تلفيق با حوزه‌هاي جديد علمي است. معماري نوين نه از مجراي زيباشناسي صرف تئوري، بلكه از راه گشايش درهاي خود به سمت دانش در همه حوزه‌هاي ممكن آن و تلفيق و پيوند با آن به توليد گزينه‌ها و جريان‌هاي خلاق جديد مي پردازد. همانطور كه اين اتفاق در حوزه‌هاي ديگري نيز رخ داده‌اند، معماري گرايش زيادي به سمت علم داشته و ابزارها و روش‌هاي معماري الگوريتميك نيز اين گرايش را ممكن مي‌سازند وهدايت مي‌كنند. طراحي و توليد معماري كه از روش‌هاي نوين علمي بهره مي‌برد مي‌تواند فرايندهاي پيچيده را در الگوريتم‌هاي طراحي ساده كند.

توليد هيبريدي معماري

معماري الگوريتميك عرصه‌هاي نویني را براي توليد و تلفيق علم فراهم آورده است. هندسه به عنوان ريز ساخت شكل گيري معماري در حوزه‌هاي جديدي همچون هندسه پيشرفته و هندسه الگوريتميك مطالعه مي‌شود. اين دانش‌هاي جديد پتانسيل‌هاي متعددي را به دانش معاصر افزوده‌اند و حل مسائل پيچيده و داراي چند متغير را ممكن ساخته‌اند. معماري با استفاده از نرم افزارها و ابزارهاي الگوريتميك توان فزاينده و مولد اين الگوريتم‌هاي هندسي را در توليد معماري استفاده كرده و هر روز با پژوهش در اين زمينه‌ها به كيفيت‌هاي معماري مي افزايد. ماشين‌ها و تجهيزات ساخت، متدولوژي وتكنيك‌هاي خاص خود را درتوليد و ساخت قطعات ونمونه‌هاي مواد فراهم كرده‌اند و تزريق اين نمونه‌ها به معماري و ساخت باعث شده تا عرصه‌هاي نويني در پژوهش ساخت ديجيتال و فرايندهايي نظير سفارشي سازي انبوه فراهم آيند. رياضيات، هندسه، برنامه‌نويسي وعرصه‌هاي مختلف دانش كامپيوتر كه به صورت تلفيقي به معماري اضافه مي‌شوند، زمينه‌هاي خلاقيت و نوآوري در توليد معماري هستند.

هر چند هندسه الگوريتميك و كامپيوتر امكانات نويني را براي پژوهش و طراحي فراهم آورده‌اند، عرصه‌هاي ديگري همچون علوم زيستي در حال تلفيق با معماري هستند. علوم زيستي به فاكتورهاي مهمي در تبيين ملاك‌هاي ارزشيابي همه دانش‌ها بدل مي‌شوند. مهندسي الگو گرفته از الگوهاي زيستي Bio-Inspired Engineering و يا مهندسي‌هاي تلفيقي با زيست شناسي Bio-Engineering از نمونه اين رشته‌ها هستند. هر چند رشته‌هايي نظير معماري Bionic از الگوهاي شكل طبيعت بهره بردند، Biomimetic و Bio-Technology از ساختارها، روش‌ها، الگوها، و فرايندهاي زيستي درس مي‌گيرند و سعي مي‌كنند اين آموخته‌ها را در طراحي فضاي معماري و يا در شكل‌دهي به فرايندهاي الگوريتميك معماري استفاده نمايند. معماري سعي مي‌كند تا ملاك‌هاي طبيعت را جايگزين ملاك‌هاي سنتي طراحي نمايد.

مطالعه رفتاري انسان‌ها در جمعيت‌هاي زياد، مطالعه رفتاري حشرات و موجودات در دسته‌هاي بزرگ، مطالعه نحوه لانه‌سازي و نظاير آن مي‌تواند حوزه‌هاي مطالعه هوشي جمعي Swarm Intelligenceرا فراهم كند. هوش جمعي و هوش حاكم بر رفتار تعداد زيادي از عناصر متحرك در فضاي تبادلي و تعاملي، مي‌تواند حوزه‌هاي جذابي براي مطالعه، طراحي و پژوهش‌هاي ناشي از آن را فراهم آورد به توليد معماري و شهرسازي الگوريتميك كه در آن رفتار تعداد زيادي از عناصر ساده تعامل كننده (Agents) ، مطرح است بپردازد. اينگونه است كه مطالعه رفتار لانه سازي مورچه‌ها و موريانه‌ها و يا هندسه لانه زنبورها به مرجعي براي مطالعه و توليد پروژه‌هاي معماري تبديل مي‌شود.

خواص مواد (Material Properties) و نحوه رفتار مواد (Material Behaviour) در شرايط مختلف محيطي از ديگر عرصه‌هايي است كه براي معماران قابل اهميت است و پژوهش‌هاي اين عرصه، با فرآيندهاي طراحي الگوريتميك تلفيق مي‌شود. جريان معماري از پايين به بالا Bottom-Up كه در جهت مخالف معماري گذشته كه به بالا به پايين Top-Down معروف است، قدم برمي دارد و سعي مي‌كند تا بجاي انجام يك طراحي و اعمال آن به متريال‌ها و سازه‌ها، رفتار سازه‌ها و مواد را شناسايي كرده و از تعامل و رفتار دروني آن‌ها استفاده نموده تا توليد پروژه كند. در چنين شرايطي فرآيندهايي نظير Form-Finding بر يافتن فرم سازه‌ها و ساختمان‌ها تحت تاثير رفتار دروني آنها در مقابل انرژي‌ها و نيروهاي طبيعي تاكيد كرده و جايگزين «طراحي فرم» مي‌شوند.

رباتيك، خودسازماندهي، پارادایمهای متعدد برنامه‌نويسي، گرافيك كامپيوتري، مواد هوشمند، مواد با حافظه شكلي، نانوتكنولوژي، و فهرست تمام نشدني دانش‌ها و حوزه‌هاي نوين پژوهشي همان اندازه كه از معماري دور به نظر مي‌رسند به آن نزديك هستند. معماري الگوريتميك در جستجوي يافتن منطق، رفتار، فرايند، الگو و محتواي اين دانشهاست تا از تلفيق آن با معماري به توليد ساختارهاي جديد و پيچيده بپردازد ونوآوري را در به روزترين و پيشروترين حالت‌هاي آن جستجو كند. جرياني كه همه عرصه‌هاي دانش امروز را بر بسترهاي كامپيوتري – الگوريتميك كنار هم مي‌آورد.


جمع بندي – آينده نگري

چرا معماري تا اين اندازه سراغ پيچيدگي و دانش روز دنيا مي‌رود تا با تلاش در مجراهاي الگوريتميك به آن پاسخ دهد؟ جريانات معماري جهان چه چيزي را جستجوي كنند؟ به نظر مي‌رسد سوال‌هاي متعددي پيش ‌و‌روي معماران معاصر است. معماري هيچگاه يك جريان ثابت نبوده و همواره در حال رشد است. اما تحول امروزين آن تحت تاثير اهميت به رفتار فيزيكي ساختمان و همچنين توسعه و پيشرفت تكنولوژي در معماری ، طراحي و ساخت است. نگاه‌هاي علمي كه بر همه فعاليت‌هاي بشر تاثير گذارند معماري را نيز هدف قرار داده و توليدات آن را دگرگون مي‌كنند. به نظر مي‌رسد كه در فراروي اين تلاش‌ها، توليد معماري كم هزينه‌تر و با دقت‌ بالا در ساخت جهت مصرف كمتر ماده و انرژي وتوليد كمتر آلاينده‌ها مد نظر است. البته ويژگي‌هاي زيباشناسانه امروز نيز با گذشته خود فرق كرده و اين تلاش‌ها در قالب‌هاي شكلي و فرمي جديدي صورت مي‌گيرند.

خلاقيت در معماري امري است كه روش‌هاي متعددي داشته است و دانش رو به گسترش امروز در جهان، عرصه‌هاي ارائه اين خلاقيت در معماري را بيشتر و بيشتر مي‌كند و سرعت بيشتري نيز به آن مي‌بخشد. طراحي و توليد الگوريتميك نيز بستر مناسب براي توسعه اين خلاقيت را فراهم مي‌كند تا بتواند نشدني‌هاي بسياري را به اموري قابل طراحي و ساخت تبديل نمايد. نوشته‌هاي بعدي به نقش این جريان‌هاي علمي در توسعه معماري معاصر اختصاص خواهد یافت.


برگرفته از سایت معماری اتود