学术笔谈

人工智能内容生成技术赋能下的城市规划与设计展望
作者:叶宇 (同济大学建筑与城市规划学院副教授、博士生导师,建 成环境技术中心副主任)

从1990—2000年代以提升绘图效率为核心关注的计算机辅助设计(computer-aideddesign),到2010—2020年代以大数据研判支持为核心途径的数据支持设计(data-informeddesign),不断发展的新技术新数据已为城市规划与设计行业提供了绘图工具、数据基底、分析研判的多方面革新。但前两波新技术变革本质上是为规划设计人员提供更快捷的工具、更精准的现状分析,而规划设计的输出端并未发生重大变化,仍需大量密集时间投入。不过这一情况正在发生转变,当前智能化算法快速发展所催生的人工智能驱动设计(AI-generateddesign)直接聚焦工作流的输出端,有望给城市规划与设计的工作流带来大幅度变革。

回溯近年来人工智能技术的发展,可以发现两个明显的技术奇点。一个是2014年起以ResNet为代表的深度卷积神经网络和以GAN为代表的生成对抗神经网络的涌现,首次让计算机可在某些特定场景下通过大样本训练来学习专家经验,从而支持智能化的分析决策和设计输出。虽然其效果略显笨拙,但基于此延伸出的街景分析、平面生成等技术已在城市研究中广泛使用,并在规划设计实践中被逐渐运用。另一个则是基于trans-former架构的人工智能生成技术(AI-generatedcontent)在2023 年快速发展,以ChatGPT为代表的语言大模型和以StableDiffu-sion为代表的图像类模型让能通过规划设计师“图灵测试”的高质量文稿与图像输出日益成为现实。图与文这两大块规划设计核心成果若能以从业人员可接受的质量快速产出,必然会催生新技术条件下的新工作范式。

1.新一代人工智能技术的支持下,我们距离“九比一”到“一比九”的工作属性革新还有多远?

从前期调研到分析讨论乃至成果输出的规划设计工作流长期以来包含相当大比例的机械性工作,某种意义上甚至可认为是10%的创造性工作和90%的重复劳动的集合。在前期调研环节,文本资料庞杂,提取要点的工作量多而繁杂、耗时长;在分析讨论环节,意向交流传导效率低、大量工作被反复迭代;在成果输出环节,存在文本风格调整、基础填色、渲染等大量无脑重复劳动。新一代人工智能技术可为各个环节提供全面赋能支持,大幅压缩重复劳动占比。基于ChatGPT的文本处理能力,不仅能在前期调用阶段快速梳理既往各类上位规划文本,快速实现区域基本信息和工作要点的抽取;还能快速学习各类文本与说明书的撰写风格,实现文稿高效输出;而且还可以与Mindshow等智能PPT制作平台联动,形成AIGC工作链,快速生成汇报展示稿。与此同时,基于StableDiffusion等图像大模型的快速生成能力,设计草图深化、场景风格化表达、总平快速渲染均已成为现实,而且日益具备“即插即用”的能力。在此背景下,新一代人工智能技术赋能的工作流有望大幅压缩低效重复劳动的占比。

2.组织架构从传统的“金字塔型”向“图钉型”转变,我们距离一个人的项目组还有多久?

城市规划与设计作为智力密集型的生产性服务业,在实践层面往往呈现以十数人的小组化组织形式。不论宏观层面的国空,还是微观层面的城市设计,往往都呈现1个项目负责人承担甲方对接和总体决策、数位有经验的主创主导理念转译和过程推进、多位一般员工开展具体落实的“金字塔”式架构,负责人和主创的研判需要通过大量一般员工的工作转化为翔实的文本与图册。但新一代大模型支持下的AIGC工作链有望让数百页图册与文本的制作效率快速提升,从而快速成型、快速响应项目调整需求,大幅减少反复修改的冗余工作量,减少对基层人力的需求且压缩中间沟通环节。可以预见,人工智能内容生成技术的普及,会促使城市规划与设计的组织架构从“金字塔型”权力关系转向“图钉型”联结关系,如何在实践中合理组织工作、调配人员以面对这种新型关系,在未来仍待探索。

3.伴随从业能力的重点转换,我们需要培养什么样的规划设计师?

政策的文本转化、理念的空间转化常被认为是规划设计的关键技能点。然而,随着人工智能技术的发展,诸多算法模型已经具备生成通过设计师图灵测试方案的能力。在此背景下,规划师的主要角色必然由编制文本、绘制图纸转向更底层的设计逻辑构建,这也直接对从业人员的问题研判与批判思维能力提出更高要求。更进一步看,当问题研判成为规划的核心内容,各利益主体的发展诉求也能在问题论证中得以申发,城市治理中的多元合作与公众参与将有望很大程度地提升。此外,由于把控综合性问题,设计师的协调者角色在这种情况下也会愈发重要,不仅要实现上下沟通,还须加强跨领域协作。因此,城市规划与设计教育有必要更关注培养学生挖掘论证核心问题、协调多方利益的综合性能力。与此同时,为了更好地发挥新一代人工智能技术的潜力,为多个工作环节赋能增效,各类设计单位对新一代人工智能技术的平台化、集成式部署与私有化、风格化训练必然有长足发展,有望催生横跨规划设计与计算机领域的新兴技术人才需求,也必然会对学科教育提出深入改革的挑战。应对上述需求,高校需要转变发展理念和认识,通过不断探索创新,推动技术赋能与教育逻辑的同步完善。

100年前,勒•柯布西耶于1923年发表了《走向新建筑》,提出了面对工业化新世纪的建筑与城市规划新思考。100年后,面对智能化的新浪潮,2023年的我们亦有必要持续思考如何以科学为支撑,以设计为手段,进一步探索设计与科学的融合发展,从而走向新城市科学、走向设计科学新范式。