Николас Карр - Стеклянная клетка. Автоматизация и мы

Этот вопрос издавна занимал людей, строивших частные и общественные здания. Если авиаторы были первыми, кто профессионально столкнулся с мощью автоматизации, то несильно отстали от них архитекторы и строители. В начале шестидесятых годов инженер из Массачусетского технологического института Айвен Сазерленд, занимавшийся усовершенствованием компьютеров, изобрел sketchpad – блокнот для набросков. Это было революционное программное приложение, предназначенное для рисования и черчения, первый графический интерфейс. Его изобретение заложило основу разработки систем автоматизированного проектирования (computer-aided design, CAD). После того как программы CAD были приспособлены для установки на персональные компьютеры (это произошло в восьмидесятые годы), их стали широко использовать для создания двухмерных рисунков и трехмерных моделей. Они стали незаменимым инструментом в работе архитекторов, не говоря уже о дизайнерах, художниках-графиках и гражданских инженерах. К началу XXI века, по меткому замечанию покойного декана архитектурного факультета MIT Уильяма Митчелла: «…работа архитектора без программ автоматизированного проектирована стала такой же немыслимой, как письмо без текстовых процессоров» [29]. Новое программное обеспечение коренным образом изменило процесс, характер и стиль проектирования.

Зодчество – профессия изысканная. Она требует художественного чувства прекрасного в сочетании с ремесленническим вниманием к функциональным деталям и одновременно понимания финансовых, технических и других практических ограничений. «Архитектура находится на стыке искусства и антропологии, обществоведения и точных наук, техники и истории, – говорит итальянский архитектор Ренцо Пиано, проектировавший Центр Помпиду в Париже и главное здание The New York Times на Манхэттене. – Иногда она кренится в сторону гуманизма, а иногда – в сторону материализма» [30]. Работа зодчего связывает смелое воображение и трезвый расчет – два способа мышления, часто противоречащие друг другу и даже вступающие между собой в непримиримый конфликт. Так как большинство из нас проводит бо́льшую часть жизни в искусственных постройках, созданные людьми дома кажутся нам более естественной средой обитания, нежели дикая природа. Архитектура оказывает на нас глубокое, не всегда осознаваемое влияние. Хорошая – возвышает человека, а плохая или заурядная – унижает и обесценивает его жизнь. Даже такие, казалось бы, малозначительные детали, как размер и положение окон или устройство вентиляции, могут оказать большое воздействие на эстетику, функциональность и удобство дома, а также на настроение его обитателей. «Сначала мы придаем форму нашим домам, – заметил как-то Уинстон Черчилль, – а потом дома придают форму нам» [31].

Несмотря на то что порождаемые компьютерами планы зданий могут привести к подчинению человека, в целом такие программы все же делают работу градостроителей более эффективной. Системы автоматизированного проектирования ускоряют и упрощают подготовку проектной документации и облегчают пересылку планов строительства клиентам, инженерам, подрядчикам и правительственным чиновникам. Производители могут теперь пользоваться файлами систем автоматизированного проектирования для того, чтобы программировать своих роботов на изготовление нужных деталей, что позволяет быстро модифицировать производство в соответствии с техническими требованиями, а также экономить на вводе данных и контроле точности этого введения. Такие системы дают архитекторам полное представление о сложном проекте, позволяя одновременно видеть поэтажный план, фасады, материалы, а также расположение электропроводки, отопления, охлаждения и водопроводных труб. Эффекты внесенных изменений становятся видны сразу, что невозможно, если проект представляет собой огромную кипу бумажных чертежей. Пользуясь способностью компьютера мгновенно вводить в вычисления любые переменные и в любых количествах, архитектор может точно оценить устойчивость здания при различных внешних условиях. Все это помогает лучше удовлетворять требованиям строителей и общества в целом. Трехмерные компьютерные изображения и анимация оказались неоценимыми средствами, позволяющими реально увидеть интерьеры и фасады проектируемого здания. Клиенты могут совершить виртуальный обход или облет здания еще до начала строительства.

Помимо практических выгод, системы автоматизированного проектирования позволяют архитекторам и инженерам поэкспериментировать с новыми формами, конструкциями и материалами. Здания, существовавшие прежде только в воображении авторов, стало возможно построить, например «Музыкальный проект» Фрэнка Гери [21]  Фрэнк Гери – один из крупнейших архитекторов современности, стоявший у истоков архитектурного деконструктивизма. или городской музей Сиэтла, выполненный в виде тающих на солнце восковых фигур. Их было бы невозможно построить без компьютеров. Несмотря на то что первоначально Гери сделал модель будущего здания из дерева и картона, ее сложные и текучие формы в реальности было бы немыслимо воплотить вручную. Дизайн потребовал мощной системы автоматизированного проектирования, созданной французской фирмой Dassault, разрабатывающей новые поколения самолетов. Эти системы могут отсканировать модель, перевести картинку в цифровую форму и выразить числами и формулами всю ее капризную сложность. Материалы для строительства оказались столь разнообразны, а их форма настолько сложна, что и этот процесс пришлось автоматизировать. Тысячи панелей, изготовленных из нержавеющей стали и алюминия, были выточены согласно чертежам, рассчитанным программой. Эти чертежи в цифровой форме вводились в автоматические, управляемые роботами станки.

Фрэнк Гери – современный архитектор, но его привычка создавать вручную первоначальные модели кажется многим архаичной. После того как молодые специалисты становятся виртуозами в работе с компьютерным проектированием и моделированием, программы автоматизированного проектирования превращаются из инструмента воплощения идей в план строительства, в инструмент создания самого дизайна. Технология параметрического проектирования, использующая алгоритмы для расчета формальных взаимоотношений между различными элементами дизайна, становится стержнем творческого процесса. Используя табличный способ представления программных скриптов, архитектор-программист вводит в компьютер последовательность математических правил (параметров), например отношение площади окон к площади пола или формулы искривленных поверхностей, а затем машина сама выдает готовый проект.