مدرسین: غزل جاویدان نیا/ مهدیار اسماعیل بیگی
تاریخ: 3-5 مرداد
تم: computational design
نرم افزار پیشنیاز: Rhinoceros3D V8 for windows, Lunchbox, Wallacei, Biomorpher, Octopus
ثبت نام تا زمانی باز است که ظرفیت کارگاه تکمیل شود
توضیحات کارگاه
در این وورکشاپ به دنیای پیچیده بهینه‌سازی معماری وارد می شویم. تمرکز این وورکشاپ تنها بر بهینه‌سازی عددی نیست بلکه در جستجوی پیوند طراحی مبتنی بر عملکرد را با زیبایی‌شناسی فرم معماری است. هدف از این وورکشاپ این است که مسئله بهینه سازی نه به عنوان هدف طراحی بلکه، به عنوان ابزاری استفاده شود که درجستجوی نتایج مختلف مسئله بهینه سازی همزمان عملکرد و فرم معماری را در نظر می گیرد. این کارگاه برای معماران، طراحان و علاقه مندان به طراحی مخاسباتی طراحی شده است که علاقه مند به تعمیق درک خود از الگوریتم های بهینه سازی در محیط Grasshopper هستند. این کارگاه کاوش عمیقی از تکنیک‌های مختلف بهینه‌سازی را ارائه می‌دهد و سپس به بررسی چگونگی مدیریت داده‌ها و تجزیه و تحلیل پس از بهینه‌سازی می پردازد.
یکی از موضوعات اساسی که این کارگاه به آن می پردازد، قطع ارتباط بین فرآیند و نتایح بهینه از دیدگاه عملکرد و ویژگی های فرم معماری است. در این کارگاه به اهمیت دسترسی و ارزیابی ویژگی‌های فرم را در فرآیند بهینه‌سازی می پردازیم و درباره تکنیک‌های مدیریت و تحلیل داده‌ها که زیربنای درک و تحلیل فرآیند بهینه‌سازی هستند، توضیح داده می شود. این دانش شما را قادر می سازد تا نتایج بهینه سازی خود را بهتر درک و ارزیابی کنید.
جلسه ۱: آشنایی با الگوریتم‌های بهینه‌سازی
این وررکشاپ با معرفی الگوریتم های ابتکاری وفرا ابتکاری(Heuristic & Metaheuristic) موجود در گراس هاپر آغاز می شود و کانسپت اولیه و فرآیند بهینه سازی توسط الگوریتم های تکاملی(Evolutionary)، هوش ازدحامی(Particle Swarm) و مدل جانشین(Surrogate Model)توصیخ داده می شود. سپس با تمرکز بر «الگوریتم‌های ژنتیک» (GAs)، به توضیح مفاهیم اولیه ضروری برای شناخت و استفاده ازاین دسته از الگوریتم ها می پردازد مانند : جمعیت، نسل، والد و فرزند، جهش، تابع هرینه، فضای طراحی و فضای راه حل ها. سپس مسائل بهینه‌سازی تک‌هدفه و چندهدفه به تفصیل شرح داده می‌شوند و چند مسئله بهینه‌سازی ساده با افزونه های «گالاپاگوس»(Galapagos)، «والاسی»(Wallacei) و «بیومورفر»(Biomorpher) (همگی در Grasshopper/Rhino) تعریف و حل می‌شوند.
در پایان این جلسه، به یک سؤال مهم پرداخته می‌شود: زمانی که فرم‌های خود را بر اساس معیارهای عملکردی مانند سازه، نور روز، نما و یا حرارت بهینه‌سازی می‌کنید، آیا هندسه فرم نیز از دیدگاه معماری و زیابایی شناسی بهینه می شود؟
” اگر نتایج نهایی از نظر عملکرد بهینه بودند اما از دیدگاه هندسه یا زیبایی شناسی مطلوب نبود چاره چیست؟”.
جلسه ۲: مدیریت داده ها با پلاگین Giraffe
جلسه دوم به مدیریت داده‌ها اختصاص داردو در این بخش چگونگی مدیریت، دسته بندی و تحلیل داده ها با ابعاد بالا(high dimention) آموزش داده خواهد شد. سپس برای اولین بار پلاگین Giraffe به عنوان اولین پلاگین تجزیه و تحلیل داده مبتنی بر نمودار در Grasshopper معرفی می‌شود. این پلاگین قابلیت‌های قدرتمند نمودارسازی Matplotlib را به طور مستقیم در Grasshopper ادغام می‌کند. این موضوع، امکان تجسم داده‌ها و خروجی‌های طراحی را در محیط طراحی محاسباتی Rhino/grasshopper فراهم می‌کند. انواع نمودارهای تحلیل داده مانند Scatter ،Stem، Heatmap، Correlation, دو بعدی و سه بعدی را بررسی کرده و نحوه تولید، کاربرد و اهمیت هر یک را در فرایند طراحی توضیح می‌دهیم. شرکت‌کنندگان به درک کاملی از نحوه ذخیره‌سازی، خواندن و مدیریت داده‌های پیچیده دست می‌یابند و می‌آموزند که چگونه از پلاگین Giraffe برای تجسم و تجزیه و تحلیل نتایج بهینه‌سازی خود به طور موثر استفاده کنند.
جلسه ۳: تمرین عملی و رمزگشایی بهینه‌سازی
جلسه سوم به تمرین عملی اختصاص دارد. شرکت‌کنندگان به مسائل بهینه‌سازی متعدد پرداخته و مفاهیم و ابزارهای یاد گرفته شده در جلسات قبلی را به کار می‌گیرند. فرایندها و نتایج بهینه‌سازی را رمزگشایی کرده و از پلاگین Giraffe برای مدیریت داده استفاده کرده و نمودار های مورد نیاز برای تحلیل فرآیند بهینه سازی خود را ترسیم می کنند.
در این جلسه شرکت‌کنندگان تشویق می شنود تا بهینه‌سازی‌های مختلف را اجرا کرده و مهارت‌های جدید خود را برای مدیریت داده‌ها و تفسیر نتایج نهایی به کار ببرند. این رویکرد عملی اطمینان می‌دهد که شرکت‌کنندگان نه تنها جنبه‌های نظری بهینه‌سازی را درک می‌کنند، بلکه دانش لازم برای به‌کارگیری الگوریتم های بهینه سازی به عنوان ابزاری برای طراحی مولد با در نظر گرفتن همزمان فرم و عملکرد را کسب کرده اند..
نتیجه‌گیری: طراحی مولد؛ طراحی همزمان فرم و عملکرد
در پایان این وورکشاپ، شرکت‌کنندگان درک کاملی از نحوه استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته بهینه‌سازی در Grasshopper، مدیریت داده‌های چندبعدی و تجسم نتایج بهینه‌سازی خواهند داشت. آنها قادر خواهند بود تقاطع بین معیارهای عملکرد و هندسه فرم را کاوش کنند، اطمینان حاصل کنند که طراحی‌های معماری آنها نه تنها از نظر عملکرد بهینه است، بلکه ویژگی‌های زیبایی‌شناسی مطلوب را نیز دارا هستند.
اهداف کارگاه
- معرفی الگوریتم‌های بهینه‌سازی: بررسی الگوریتم‌های ژنتیک، برنامه‌نویسی تفاضلی، هوش ازدحامی، و مدل‌های جانشین در Grasshopper.
- تاکید بر عملکرد در مقابل ویژگی‌های فرم: درک تفاوت بین بهینه‌سازی برای عملکرد و ارزیابی ویژگی‌های فرم معماری.
- مدیریت و تحلیل داده‌ها: یادگیری فرایندهای اساسی مدیریت داده که برای تفسیر نتایج بهینه‌سازی ضروری هستند.
- کاربرد عملی با پلاگین Giraffe: معرفی و نمایش پلاگین Giraffe برای Grasshopper، به شرکت‌کنندگان نحوه مدیریت فرآیندهای بهینه‌سازی و تجسم نتایج به طور موثر نشان داده خواهد شد.
**تمام مدل‌سازی و تحلیل محاسباتی در Grasshopper/Rhino8 انجام خواهد شد. داشتن دانش ابتدایی تا متوسط از Grasshopper ضروری است. نیازی به دانش قبلی از بهینه‌سازی یا مدیریت داده‌ها نیست.
مدرسین
Ghazal Javidan is a Computational Design Architect specializing in AI generative design. She combines computational design and optimization methods to create integrated architectural solutions, focusing on building structures, envelopes, and environmental systems. She holds a Ph.D. from TMU University of Tehran and was previously a researcher at Eindhoven Technology University. Ghazal currently collaborates with international design studios in Dubai, UAE to develop cutting-edge concepts and digital fabrication data-management using parametric design, simulation, and AI algorithms. Additionally, she is involved in teaching international workshops, mentoring, and advising Ph.D. and Master’s students globally.
Mahdiyar Esmail beigi holds a master’s degree in architecture and is currently a PhD student in this field. With over 12 years of experience using Rhino and Grasshopper, he has developed a deep expertise in these software tools. In 2015, he released his first plugin, Grasshopper Launcher. Since then, he has developed and published several plugins for Rhino and Grasshopper, which might be of interest: Javid, Kampecaris for GH2, Euglena, Planthopper, PersianCat, Seal and IAC. He has been an active lecturer and developer, contributing significantly to architecture and computational design.
