L'IA au service de l'architecte

Architecture / Publié le 30 Mars 2020

L'intelligence artificielle gagne peu à peu tous les secteurs d'activité, modifie tous les métiers. Au fur et à mesure que la puissance de calcul des ordinateurs augmente, le métier d'architecte se transforme. Comment, avec quelles applications ? Éléments de réponse.

L'IA au service de l'architecte
“A-t-on vraiment besoin aujourd’hui d’architectes pour concevoir les immeubles vaguement cubiques en R + 4 qui poussent ici et là ? Sans doute pas. Un ordinateur bien programmé ferait mieux et plus vite” affirme Philippe Morel, architecte et cofondateur du département Digital Knowledge à l’école d’architecture de Paris-Malaquais, un programme dédié à l’IA et au design computationnel. Nul doute que l'irruption de l'IA questionne le rôle de l'architecte, modifiant en profondeur la façon d'appréhender les contraintes d’un projet architectural, d’imaginer des bâtiments et de penser la ville.

L'IA simplifie la tâche des architectes

Durant la phase de conception, c'est l’architecte qui fixe les paramètres du projet, à savoir toutes les données à prendre en compte pour proposer un bâtiment pertinent dans son environnement (besoins et désirs du client, contraintes du terrain, réglementations, PLU, etc.). L’IA peut s'avérer d'une aide précieuse, en croisant automatiquement toutes ces informations pour proposer différentes solutions, en fonction de critères définis comme prioritaires par l'architecte. Dès les années 2000, des chercheurs de la chaire de design digital à l’École polytechnique fédérale de Zurich, exploraient les nouvelles possibilités offertes en urbanisme par l’informatique et l’automatisation. En 2007, l'équipe a même répondu à un concours sur un ensemble de 300 logements, avec une proposition conçue par algorithmes.

L'IA invente des formes nouvelles

L’IA repousse les limites du possible, en permettant d'imaginer de nouvelles formes complexes. C'est notamment le cas de la fondation Luma à Arles de Frank Gehry ou du centre culturel de Bakou, en Azerbaïdjan de Zaha Hadid, deux superstructures élaborées à l'aide de puissants algorithmes.
L'IA au service de l'architecte L'IA au service de l'architecte
En 2014, un nouveau pas décisif a été franchi lorsque Ian Goodfellow, alors chercheur chez Google Brain, parvient à générer des images à partir des réseaux de neurones avec une boucle autocorrective, une technologie connue sous le nom de GAN (pour Generative Adversarial Neural networks). Ces architectures algorithmiques complexes utilisent deux réseaux de neurones qui se confrontent entre eux, d'où le terme "adversarial". On est ainsi passé d’un outil d’analyse à un véritable ‘agent’ générateur d’image, ouvrant des perspectives inédites pour l'architecture, notamment en matière de conception de plans. Comment ça marche ? En compilant un grand volume de données (des milliers de plans de bâtiments existants), le programme, composé d’un générateur et d’un discriminateur, devient capable d’en produire de nouveaux, totalement inédits, en éliminant ceux qui ne sont pas crédibles au regard de ce que la machine "sait". En cours d'expérimentation pour l'architecture, les GAN sont déjà couramment utilisés dans la génération d'images, de vidéos et de voix de synthèse. Ils ont même fait une entrée remarquée dans le monde de l'art. L’art généré par IA, ou GANisme a été révélé au grand jour en 2018, avec la toute première vente chez Christie’s du "Portrait d'Edmond de Belamy" signé du collectif Obvious. Un portrait entièrement généré par des algorithmes à partir de 15 000 portraits classiques du XIVe au XXe siècle.

L'IA pour modéliser et reconstruire

L’IA est enfin très performante pour modéliser des monuments ou villes d'intérêt majeur détruits par la guerre, une catastrophe naturelle ou rongés par les siècles. La photogrammétrie, technique qui combine des prises de vue aériennes avec de puissants algorithmes, permet de reconstituer les sites en nuages de points puis en modélisation 3D. Une entreprise française a ainsi pu reconstituer la cité antique de Palmyre en Syrie détruite par Daech. En simulant l'explosion des monuments détruits, les ingénieurs ont pu identifier les pièces maîtresses, ouvrant la voie à une reconstruction future.
L'IA au service de l'architecte

 La créativité et l'humain, derniers bastions de l'architecte

Certes, l’intervention croissante de l’IA dans les projets architecturaux semble inexorable, et ouvre un extraordinaire champ des possibles. Mais les architectes veillent à contenir la technologie à la place qui est la sienne : celle d'un outil, certes apte à faire des propositions innovantes et pertinentes, mais incapable de remplacer l'architecte dans un processus créatif où le subjectif, les choix esthétiques et la relation humaine sont le cœur de la démarche. Chez Technal, forts de 60 ans de collaboration étroite avec les architectes, on en est persuadés : cette valeur ajoutée-là est inaliénable et échappera toujours aux calculs statistiques d'une machine, si puissante soit-elle.

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