基于多属性决策和生成式算法的传统民居地域性特征生成机制研究

Traditional vernacular house styles carry an important message of China's history and culture. The rapid urbanization has brought high-speed and large scale constructions of massive rural residential houses in a short period. Our research raises a proposition of "The theory of Generating Mechanism of Regional Styles of vernacular houses can be digitally modeled and generately similated." by which to provide a more rational and efficient scientific tool to the design process and evaluation of regional architecture, and the preservation and organic renewal of traditional residential houses, and also, to lay the foundation of exploring AI (Artificial Intelligence) methods applied to the guidance of modern vernacular houses design. Seeking the typical vernacular houses of Southeast Shanxi Province as sample, our research aims to find the decisive mechanism, the inner relationship and deep motivation which work together to form the individual differences of traditional houses through fieldwork investigation; to build Quasi-holographic-element Model through analysis of acting factors, structure rules and independency sensitivity and methods of weighting; to rationally analyze the generating mechanism of regional styles of vernacular houses; and to improve the theory of regional generating mechanism through perspectives of multi-disciplines.?Our study is both academically and practically valued in the preservation of the regional features of traditional vernacular houses, it also leads to a more scientific, standard, efficient and higher qualified direction into rural residential buildings; it will fill in the domestic blank area of carrying out research in the theory of regional generating mechanism through digital self-generating algorithms, which conducts a pioneer work in the unexplored area for the subject.

传统民居是我国历史、人文传承的重要载体，具有整体风格统一，地域特色鲜明，个体合而不同的地域性风貌。而快速城镇化进程促使大量新民居在短期内高速、规模化的建造，使原本和谐有机的地域性特征快速褪变消失。本研究提出"地域性特征生成机制理论可以数学建模和生成模拟"的命题，旨在为地域性建筑设计与评价、以及传统民居风貌的保护与更新提供理性、高效的科学工具，为探索可直接用于指导新民居建设的人工智能方法奠定基础。研究拟以晋东南为样本，通过田野调查寻求形成传统民居个体差异的决策机制、内在关联及深层动因；依据模糊决策和多元分析方法，建构准全息元数学模型；以多学科交叉视角，理性解析传统民居地域性特征的内在规律，提出生成机制理论。本研究对科学、规范、高效、高品质地引导新农村建设，保护和传承传统民居的地域性风貌有重要学术和实践价值；将填补国内应用生成式算法开展地域性成因理论研究领域的空白，具有学科发展的先锋探索意义。

地域性传统民居建设涉及到千家万户，更是社会主义新农村建设和美丽乡村建设的重要内容。当前农村住宅建筑设计技术标准严重滞后，村镇基层设计人员基础薄弱、单位技术力量不足、计算机辅助设计技术缺乏，造成村镇住宅平面布局和空间组合极不合理。而且大量的村庄住宅建设不顾地方气候、地形地貌、建筑材料和历史文化特点，把城市甚至于国外的住宅照抄照搬到农村，已经成为普遍的现象。破坏民族传统建筑文化特色现象十分严重，急需科学有效的设计和研究方法指导。.本课题研究以晋东南地区传统民居为研究样本，通过田野调查寻求形成传统民居个体差异的决策机制、内在关联及深层动因；以多学科交叉视角，理性解析传统民居地域性特征的内在规律。研究完成了样本采集与数据库建立和数据库系统定量分析、建立了特征典型性评价方法，并将理论研究应用于美丽乡村实践，起到理论结合实际的研究目的。本研究对科学、规范、高效、高品质地引导新农村建设，保护和传承传统民居的地域性风貌有重要学术和实践价值；将填补国内应用生成式算法开展地域性成因理论研究领域的空白，具有学科发展的先锋探索意义。.本课题研究工作的主要特点和创新点主要体现在，从数学、计算机科学、人类聚居学、社会学、类型学等多学科交叉的视角切入，将传统民居保护与更新研究和模糊决策、数学分析以及生成式算法理论方法相结合，对传统民居地域性特征的生成机制进行整合式研究。研究过程中，充分应用现代的科学研究方法与分析技术，如建筑物理环境模拟技术、计算机辅助建筑设计技术、类型学、色度学的相关知识等等，从全新的技术视角对传统民居进行研究。本研究提出的交叉学科模式将为建筑地域性研究提供一种新的研究方法论，对于世界其它地区传统建筑地域性以及乡村民居保护与更新研究均具有启示意义。..本课题经过3年研究，共发表各类论文6篇，其中EI检索国际会议论文1篇，申请国内发明专利1项，完成调查报告、研究报告共8万字，培养博士研究生1名，较好地完成了课题研究任务。