José Pinto Duarte (POR) Hromadná optimalizace architektury

Středa, 11. Červenec 2007 - 8:25
| Napsal:
Když José Duarte představil svůj program, který je schopen vygenerovat miliony variant fungujícího bydlení jako mávnutím kouzelného proutku, napadlo mě, že s takovouhle architekti za chvíli přijdou o práci. Každá mince však má dvě strany a Duarte dobře ví, co dělá a proč. Poslední letošní přednáška z cyklu Digitální architekt rozhodně stála za to.
Související článek:

>> Rozhovor s José Pinto Duartem (POR)

José Pinto Duarte je profesorem na Lisabonské technice a momentálně pracuje v rámci PhD. na MIT na výzkumném projektu, jehož tématem je – volně řečeno, naprogramovaná architektura. U lidí, kteří jsou teoreticky velmi fundovaní se často stává, že praktickou stránku věci nechávají na svých spolupracovnících či následovnících, Duarteho případ to však rozhodně není.

DNA pro Lisabon aneb jak si upéct architekturu podle receptuHlavní město Portugalska v osmdesátých letech působilo dost dvojznačně. Na jedné straně ošoupané a špinavé periferie, na druhé developerské projekty jeden jako druhý. To Duarteho inspirovalo k myšlence, že tyto nové projekty lze pomocí změny parametrů měnit, aby nepůsobily tak fádně.

Člověk, ač je to do určité míry zjednodušující pohled, je kódován pomocí DNA. Když se DNA změní, změní se i člověk, a to nejen charakterově, ale i morfologicky (pro zájemce o hlubší studium morfologie bych odkázal na knihu Proměny v říši hmyzu od Andrease Suchantkeho, která vyšla v edici Kolumbus). I v architektuře se objevují pravidla, která umožňují s ní nakládat jako s určitým kódem a pomocí parametrů měnit vlastnosti při zachování určitého charakteru.

Architekturu lze do značné míry uchopit algoritmicky, tedy modelovat ji podle určitého definovatelného postupu, obdobně jako se například podle receptu připravuje jídlo, lze vlastně obdobně „připravit“ i architekturu. Podařilo se například vyvinout algoritmus, s jehož pomocí lze navrhovat gotické fiály a věže. Umožňuje to především fakt, že gotická architektura je evidentně kanonická, je svázaná určitými pravidly, která stačí extrahovat a zadat pravidla jejich používání.

Navrhnout, jak navrhovat římské amfiteátrySvé studenty vede José Duarte ne k tomu, aby navrhovali, ale aby se učili, jak navrhovat systém, který bude navrhovat budovy. Jedním z projektů, které jeho studenti vypracovali, byl i program na generování římských amfiteátrů na základě jednoduchého parametru – počtu osob v hledišti. Součástí výuky je i možnost vytvořit fyzický model pomocí metody rapid prototyping. Velmi důležité je nevytvářet pravidla pouze samoúčelně, zásadní je totiž kontext, vztah k realitě.

Pedagogická činnost vůbec byla jedním z výrazných témat Duarteho přednášky. Představil množství konkrétních projektů, na nichž se jeho studenti podíleli, ale také přiblížil pozadí výuky a důvody, proč používá právě takový přístup. Jeho model výuky působí velmi sympaticky – klade důraz na kreativitu i přesnost, ale zejména studentům umožňuje se ve finále radovat z toho, na čem pracují (přitom existují školy, kde člověk pracuje na něčem, co ho nebaví, a když už se mu to podaří, tak to musí ještě odevzdat k archivaci, což prakticky znamená předat někomu, kdo tuto práci vyhodí po čase za něj).

Vztah k praxi je pro Duarteho klíčový. V jednom z projektů, který se svými studenty začal jako teoretický problém, se zabývali střešními taškami. Úvaha byla jednoduchá – současní architekti neradi používají keramické tašky, neboť jim připadají anachronické a již od zjevení se funkcionalismu a miesovského hesla méně je více překonané. Duarte probém otočil: Pojďme navrhnout minimalistické keramické tašky, navrhl studentům.

Už v době návrhu studenti navštívili továrnu, kde se keramické tašky vyrábějí, takže byli s problematikou seznámeni i po praktické stránce. Důležité byly i brainstormingové diskuse s cílem říct, co lze a co nelze. Výsledkem je nakonec průmyslově vyráběný systém keramické střechy, který jde použít i k obložení stěn.

Tokio v práškuZajímavým projektem, na kterém Duarte demonstroval možnosti počítačových programů, je i urbanizace tokijské zátoky. Základem je opět vytvořit určitou (zde urbanistickou) koncepci, a pouhým změněným zadáním parametrů (počet obyvatel) počítačový program sám vygeneruje určité urbanistické řešení. Projekt pro Tokio byl vlastně jakýmsi úvodem k rozsáhlejší tématice flexibilního urbanistického plánování. Každý, kdo má alespoň základní zkušenost s dlouhodobějším urbanistickým plánováním ví, že se každých několik let mění územní plán, což souvisí s měnícími se požadavky na město. Flexibilní urbanismus je jedním z možných řešení – plány není třeba celé předělávat znovu, pouze se do stávajícího přeprogramovaného konceptu zadají novější parametry a program sám vygeneruje odpovídající řešení.

Lego pro architektyDalší příklad, který Duarte uvedl spíše obecně, připomínal svým myšlenkovým základem oblíbenou dětskou stavebnici: Máme stavebnicový systém, máme komponenty, a různou skladbou jednotlivých komponentů můžeme navrhnout třeba sto různých domů. V teoretické rovině ještě chvíli pokračoval, když uvedl tři základní oblasti – systém návrhu, systém výstavby a výpočetní systém (design system, building system, computer system). Problematika byla velmi komplexní, a tak Duarte vycházel z již existujících metodik, jakou je například teorie tvarové gramatiky (shape grammar theory). Ta byla vyvinuta v sedmdesátých letech a dnes se v architektuře hojně využívá. Informace o tvaru a pravidla pro zacházení s nimi jsou jazykem, který umožňuje měnit tvary podle určitých kritérií, ale především tak, aby měly architektonický význam.

Poté se Duarte pustil do konkrétnějšího popisu procesu: Nejprve je třeba vytvořit popis – to znamená základní parametry a vlastnosti místnostní (ložnice, obývací pokoj, koupelna, garáž…). Poté můžeme s pomocí počítače vytvořit návrh vlastního domu. Výhodou je, že pouhou změnou parametrů je možné produkovat různé variace v masovém měřítku.

Zvolený přístup umožnil Duartovi a jeho spolupracovníkům vytvořit mimo jiné i první objekt, který je kompletně navržený a vyrobený počítačem, člověk – jak již bylo uvedeno dříve – měl za úkol pouze navrhnout systém, který navrhuje.

65 milionů domů jako od Alvara Sizy…Kvůli jednomu velmi zajímavému experimentu kontaktoval José Pinto Duarte spolurodáka Alvara Sizu, který mimo jiné vytvořil rozsáhlý urbanistický projekt 1.200 rodinných domů. Myšlenka byla jednoduchá – Duarte si vytkl za cíl analyzovat nějakou rozsáhlou architektonickou práci, která je mnohočetnou variací na nějaké téma, extrahovat z ní pravidla a podle nich potom navrhovat další varianty. Spojení se Sizou označil za štěstí: Prostě jsem mu zavolal a on souhlasil, byl jsem překvapen, ale samozřejmě velmi potěšen.

Důvodů, proč padla volba právě na Sizu, je několik. V první řadě chtěl Duarte vytvořit variace na dílo respektovaného architekta – pokud by počítačově vygenerované návrhy byly k nerozeznání od architektových variant, znamenalo by to, že člověk je schopen naprogramovat počítač tak, že opravdu tvoří v duchu určitého architekta a navíc že výpočty vedou ke kvalitnímu produktu. Dalším důvodem bylo to, že Siza vlastně něco takového sám zamýšlel, pouze nebyl dostatečně fundovaný v počítačích.

Po pečlivé analýze všech dvanácti set domů vznikl určitý soubor pravidel, který umožňoval vytváření variací, a mnoho z nich bylo k nerozeznání od původních návrhů. Ne snad, že by byly totožné s některým z nich, ale kvalitativně vykazovaly stejný způsob přemýšlení a práce z prostorem. Dokonce ani sám Siza nebyl schopen rozpoznat vlastní návrhy od těch vygenerovaných počítačem..

…ale od koho vlastně? Takovýto přístup samozřejmě klade značné množství otázek, ať už ohledně autorství, nebo pozice architekta ve světě, kde navrhovat může počítač. Autorství je skutečně velmi zapeklitý problém – je autorem počítačově vygenerovaných domů Alvaro Siza, bez nějž by nebylo možné extrahovat pravidla? Patří autorství týmu lidí, který Sizovo dílo analyzoval a vytvořil zcela novou kvalitu, totiž software? (Obdobně se lze ptát po originalitě např. Kolářova přístupu – Jiří Kolář používal reprodukce cizích děl k vytváření děl vlastních.) Nebo je – technicky vzato - autorem vygenerovaných domů sám software, neboť člověk jej sice naprogramoval, ale sám si ani v nejmenším nedovede přestavit onu škálu výsledků, které jsou dosažitelné jen a pouze s použitím počítače? Nebo existuje jakési hybridní spoluautorství některých a nebo všech těchto složek?

Druhá otázka je neméně kontroverzní: Když máme software, který dokáže navrhovat miliony variant domů pouhou změnou parametrů (a tato změna parametrů může být dokonce generována automaticky), nepřichází tím architekti o práci? Odpověď není tak vyhrocená jako otázka, ale i tak není jednoznačná.

Duarte svůj názor vyjádřil sice optimisticky, ale se zvednutým prstem: Samozřejmě že ne každý si může dovolit kvalitního architekta, ale to ještě není důvod, proč by si nemohl dovolit kvalitní architekturu. To, že si každý nemůže dovolit obraz od Picassa ještě neznamená, že nemůže mít na stěně jeho reprodukci – i ta jej může kultivovat a obohacovat.

Jen si vybratV sizovském projektu vznikly miliony variant domů, z nichž značná část byla k nerozeznání od původních Sizových návrhů. Pravidla pro generování byla poměrně jednoduchá, tou stěžejní částí však bylo se k nim abstrahováním dobrat. Mezi jinými měly všechny domy půdorysnou plochu 8x12 m, dvě části (blok a patio), či čtyři funkční oblasti. Aplikováním pravidel skutečně vznikne dům, který využívá jazyk Alvara Sizy.

Důležité však je z až 65 milionů variant umět vybrat ty „správné“ pro konkrétního klienta. To lze opět jazykem algoritmu – jednak se zadají základní údaje o rodině (počet dětí, příjem, věk, atd.), jednak se specifikují parametry pro tu kterou rodinu důležité – jestli dávají přednost sizovským proporcím před funkcí, nebo je pro ně důležitější například cena. Práce s klientem je nakonec mnohem snazší, neboť se může návrhem ihned virtuálně procházet a když je nespokojený, je otázkou minut změnit vhodně některé z parametrů tak, aby výsledné řešení lépe odpovídalo jeho představě. Nicméně, jak Duarte podotkl, tradiční nemocí klientů je, že chtějí více, než si reálně můžou dovolit – odtud může pramenit nespokojenost v tom smyslu, že za omezené prostředky nelze získat maximální variantu. Architektura je vždy kompromisem.

Projekt MarrakéšTo, co José Duarte úspěšně realizoval na úrovni domů se pokusil zopakovat ve větším měřítku: Tentokráte si vytknul velmi odvážný cíl – simulovat pomocí počítače urbánní strukturu města Marrakéš, volněji řečeno, vytvořit program, který vytváří urbanistické struktury. Marrakéš bylo zajímavou výzvou zejména pro svůj organický a živelný charakter. Provokativní komplikací byla také skutečnost, že toto město nemá územní plán, neexistuje zaměření a žádné další vhodné podklady. Tým čtyř lidí pracoval na projektu téměř dva roky.

Základem pro zaměření se staly satelitní snímky města, významnou částí přípravné části projektu byl výzkum charakteru bloků, jejich vnitřní i urbanistické principy. Došlo i na laserové zaměřování bloků. Za takto získaných podkladů Duarte se svými spolupracovníky abstrahoval pravidla (maximální a minimální úhly, limity rozměrů, vazby k sousedům atd.). Nakonec se opravdu podařilo pomocí počítače simulovat strukturu, která Marrakéš velmi připomínala, stačilo zadat tvar území a počítač poté metodou bottom-up (tedy od malých částí k velkým) tuto strukturu generoval.

ZávěremDigarch team opět ukázal svůj cit pro skvělou volbu. Letošní letní cyklus byl vůbec silně zastoupen, ať už se jednalo o přednášky Federica Díaze, Maurice Nia či dalších. Také José Pinto Duarte přinesl do poněkud konzervativních akademických vod FA trošku svěžího větru ze Západu a představil supermoderní a inspirativní přístup k architektonickému navrhování. Přes to, že přednáška probíhala ve zkouškovém období, dostavila se solidní návštěva a posluchači rozhodně nebyli zklamaní.
Klíčová slova: