基于复杂系统的建筑空间程序生成及数控建造

复杂系统将类型多样、数量巨大的原型要素提炼为互相作用的智能体集群，其整体表现优于各个体的简单叠加，体现出"非线性"特征。它运用随机或半随机方法，借助规则控制、符号描绘、逻辑关联演化出生成系统的部分成果。基于该系统模型，建筑空间生成通过数理算法、程序构架完成建筑元素的优化组合。建筑空间程序生成不仅可以获得一个理性的输出结果，而且将形成可操作的设计系统及数控建造方法，并将具有人文特征的技术手段发展为可以充分利用的生成工具，服务于各类建筑创作及数控建造活动。作为建筑空间形态的输出载体，CNC数控设备实现并验证程序生成结果，与生成方法互为因果。本项目基于复杂系统模型方法，立足建筑学传统设计原理，以计算机编程为技术手段，并据此制定计算机程序优化规则。研究从另一个角度审视建筑设计原型因素，构建从建筑功能到建筑形态、系统模型到程序编码、数据生成到数控加工的一体化"数字链"系统方法。

项目基于复杂系统模型，通过Java编程实践和数控技术，逐步建立建筑设计生成方法系统框架及数控建造研究平台。项目通过遗传进化算法及多智能体系统复杂系统方法基本原理及其程序实践，探索生成艺术及数控制造在建筑学领域转化过程中的思维特征和实践手段。项目综合建筑学、计算机科学特征，运用文献分析、理论探讨与计算机程序研究相结合的研究方法，借鉴西方国家科研手段，通过分析生成艺术演化机制及国内建筑设计现实需求，建立起建筑设计生成设计、数控建造的科研和实践框架，并将该方法拓展至建筑学领域的方方面面。. 如今，计算机生成技术工具可以制造出各具特色的产品，这是一场新兴的技术革命。数字化时代提供我们效仿大自然或者手工艺来创造独一无二的产品。独具特色的产品已经成为环境、建筑、人工制品的“发生器”，并具有独一无二、举世无双的特点。数控生成技术可以在人工的世界中实现与之相应的发展趋势，利用这种方法，通过人工智能、人工生命系统以及高端科技，我们能够体验大自然赋予的审美愉悦。生成技术方法是一种科学的艺术创作过程，这种设计活动目的不仅仅要获得一个结果，更要形成一种可操作的程序编码，并作为一种技术手段的操作和发展，逐步发展为可以利用的工具，也是一种具有强烈人文特征的设计方法，其步骤均始于设计者科学的思维或假设，并在设计之初便具有主观或者想象的未来形象预设。对于建筑师、设计师、艺术家而言，数控生成技术可以发展成为一种异常灵敏、且有助于进行更为深刻的创造性方法。生成技术是有计划的随机运作，确定性与非确定性、艺术与科学的统一，通过理性设计原则推导感性设计成果。引领建筑成为科学与艺术融合、理性与感性并存、人工与自然共生的客观产物。. 该项目顺利完成了申请书的各项计划，项目组将整合该项目积累的技术方法，并最终应用于建筑设计实践。