19 juin 2023

La profession d’architecte est de plus en plus confrontée aux pressions d’une époque en mutation rapide marquée par l’urbanisation, la croissance démographique et le changement climatique. Pour naviguer efficacement dans les complexités entourant les projets architecturaux et urbains, il y a eu une accélération de l’adoption et de l’intégration des technologies axées sur les données telles que l’intelligence artificielle (IA) et l’apprentissage automatique. Cependant, des préoccupations légitimes ont augmenté concernant la perte potentielle du contrôle créatif du concepteur, avec des craintes que leur rôle puisse être réduit à un simple « ajusteur de paramètres ». S’agit-il d’une possibilité réelle ou simplement d’un reflet de la résistance au changement ?

Lors d’une conversation avec Carl Christensen, vice-président des produits chez Autodesk, nous nous penchons sur l’impact de l’IA sur le rôle traditionnel de l’architecte et explorons les opportunités qui découlent de ces avancées technologiques. À mesure que les paradigmes changent, les architectes et les designers avant-gardistes pourraient se trouver particulièrement habilités à étendre leur influence et à façonner un nouvel avenir pour la discipline.

Au cours des dernières décennies, et pas toujours par choix, les architectes ont évolué lentement derrière les avancées technologiques, les embrassant timidement plutôt à la volée. La conception assistée par ordinateur, mieux connue sous le nom de CAO, a été conçue dans les années 1960 grâce à des principes mathématiques développés par l’ingénieur français Pierre Bézier. Cependant, l’acceptation massive du dessin numérique 2D et de la modélisation 3D, principalement fournie par le célèbre logiciel AutoCAD, n’a pu être estimée qu’à la fin des années 80. L’idée romantique du dessin à la main était toujours là (et nous l’aimons toujours), mais les progrès du dessin numérique en termes d’accessibilité, de rentabilité et de performance, ainsi que des interfaces faciles à utiliser et des outils pratiques adaptés aux besoins quotidiens, ont réussi à convaincre et à l’imposer. Près de cinq décennies après ses premiers pas, la CAO est devenue plus courante dans les studios d’architecture et de design, et ses avantages évidents en termes de productivité, de précision et de flexibilité l’ont amenée dans les salles de classe universitaires, où elle a commencé à être enseignée comme une méthode de conception transversale pour les architectes du futur.

Nous n’avions pas fini de nous habituer à AutoCAD, après avoir également intégré des modélisateurs tridimensionnels et des plug-ins pour le rendu, lorsque la méthodologie BIM (Building Integrated Model) a éclaté. Ce nouveau modèle a fini par interconnecter nos systèmes de CAO évolutifs avec d’autres programmes spécifiques aux spécialisations, générant un modèle numérique collaboratif pour le travail coordonné de tous les acteurs impliqués dans la construction d’un projet, à toutes ses étapes et tout au long de son cycle de vie. Les nouveaux étudiants ont commencé à l’incorporer dès ses premières années de formation, et les architectes survivants ont dû élargir leurs compétences une fois de plus.

En un clin d’œil, l’intelligence artificielle (IA), qui couvait tranquillement depuis des décennies, voire des siècles, a fait irruption dans nos vies avec la promesse d’aider encore plus.

Quelle est la principale puissance de l’intelligence artificielle ? À tout le moins, cela nous permet d’étendre l’impact positif de nos conceptions en période difficile où les ressources traditionnelles semblent insuffisantes. Selon la vision de Carl Christensen, le rythme accéléré du changement dans le monde d’aujourd’hui met à rude épreuve les pratiques architecturales et les place au centre de certains des plus grands défis de la société. À mesure que les demandes de projets deviennent plus complexes, les outils que nous utilisons doivent évoluer pour mieux répondre à ces défis. « La prolifération des données, de l’IA et de l’apprentissage automatique crée des opportunités pour permettre à la profession de l’architecture de relever ces défis en les aidant à travailler plus efficacement. Ces nouveaux outils ouvrent une multitude d’opportunités qui permettent aux architectes de concevoir de meilleurs bâtiments pour un monde en évolution rapide et de plus en plus complexe », dit-il.

Cette grande complexité, qui force en outre le travail main dans la main avec d’autres disciplines, nécessite un soutien puissant. En ce qui concerne les perspectives d’Autodesk, Christensen ajoute :« Nous envisageons que l’intelligence artificielle serve d’assistant dans le processus de conception, les concepteurs conservant leur rôle de décideurs, contrôlant le processus créatif et prenant finalement la décision finale. Je pense que nous verrons un énorme changement dans la façon dont les gens travaillent – être en mesure de se concentrer davantage sur les résultats, laisser les machines faire plus de travail lourd et se rassembler autour des questions importantes de la façon de créer de meilleures villes. »

En ce qui concerne l’avenir, l’IA en architecture explore déjà l’automatisation dans la génération de dessins, la modélisation volumétrique, les rapports de qualité spatiale basés sur les commentaires des utilisateurs et l’évaluation des plans de construction et de conformité réglementaire.

Alors, concrètement, comment l’intelligence artificielle est-elle réellement intégrée dans le processus de conception architecturale ? Est-il nécessaire pour les architectes de développer de nouvelles aptitudes ou compétences pour collaborer efficacement avec ces systèmes? Carl Christensen ne le pense pas. Pour lui, le développement de l’IA devrait se concentrer sur la mise à niveau de ses interfaces utilisateur et de ses capacités d’apprentissage afin d’améliorer la capacité des architectes à exécuter leurs fonctions existantes.

À titre d’exemple, Autodesk Forma, une plate-forme cloud qui unifie tous les flux de travail de l’environnement bâti, permet déjà aux architectes d’intégrer des fonctionnalités d’IA dans le processus de conception. Christensen explique : « Ses capacités initiales ciblent le processus de planification et de conception à un stade précoce avec des automatisations et des informations basées sur l’IA qui simplifient l’exploration des concepts de conception, automatisent les tâches répétitives et aident à évaluer les qualités environnementales entourant un chantier, donnant aux architectes le temps de se concentrer sur des solutions créatives. » L’intelligence artificielle peut également aider en reconnaissant les tâches et en suggérant de meilleures façons de les accomplir sans introduire de nouveaux processus. Ceci est réalisé grâce à des technologies de script prédictif et d’apprentissage automatique, qui tirent parti des connaissances collectives de tous les utilisateurs participants.

Comment l’intelligence artificielle se traduira-t-elle alors en une bonne architecture ? Si elle est utilisée et exploitée correctement, l’IA devrait nous rapprocher de meilleurs résultats, en particulier lorsqu’il s’agit de processus complexes qui empêchent actuellement les conceptions d’atteindre leur plein potentiel. Pour Christensen, l’IA élargit l’éventail des possibilités en proposant des solutions non conventionnelles : « Nous constatons généralement que les humains choisissent inconsciemment des solutions qui sont dans le domaine de ce que nous savons déjà possible.

Vous devez commencer quelque part, alors vous commencez à utiliser l’intuition pure. Mais cette intuition pure est, bien sûr, basée sur des préjugés, et ceux-ci sont rapidement intégrés dans les fondations d’un projet. Il ajoute :« Les gens nous demandent souvent, si nous introduisons l’IA dans cette discipline, le design ne serait-il pas alors plus standardisé? Mais c’est en fait l’inverse. Les ordinateurs sont capables de penser à plus de possibilités que les humains. Ils peuvent effectuer des calculs beaucoup plus rapidement que nous, en corrélant des ensembles de données incroyablement volumineux les uns avec les autres pour obtenir des informations factuelles. Et si vous combinez la façon humaine de penser avec les ordinateurs qui font les calculs plus rapidement, alors nous sommes en mesure de trouver des solutions plus complexes pour des résultats meilleurs et plus durables.

L’une de ses contributions les plus significatives est que l’intelligence artificielle pourrait révolutionner notre concept de durabilité en permettant la configuration de projets hautement efficaces au-delà des tendances « vertes » ou des solutions expérimentales basées sur des preuves insuffisantes. En se référant au logiciel Forma, les options d’analyse en temps réel fournissent des informations essentielles aux équipes de conception concernant l’énergie opérationnelle, le microclimat, les heures d’ensoleillement, le potentiel de lumière du jour, le vent et le bruit. Contrairement à d’autres outils d’analyse énergétique complexes et techniques qui nécessitent une reconstruction constante du modèle et une analyse experte, Forma offre une intégration directe avec le projet dès sa création sur une plate-forme unique avec différents niveaux de détail.

Carl Christensen utilise l’analyse du vent, cruciale dans la conception du site, comme exemple illustratif. Pour prévenir la présence de vents inconfortables ou dangereux à proximité d’un chantier de construction, assurant le confort et la sécurité des piétons, Forma propose une analyse rapide de la configuration des vents à l’aide d’un modèle d’IA prédictive. Cette analyse fournit des informations fiables et en temps réel, permettant des modifications de conception précoces lorsque la prise de décision est la plus pratique et la plus susceptible de se produire. De plus, une analyse détaillée avec des résultats spécifiques concernant les conditions de vent dans différentes directions et vitesses est également possible, ce qui aide à la documentation et à la compréhension de l’impact de la conception. L’efficacité réelle de ce bâtiment sera probablement plus élevée et plus précise puisque les données étaient disponibles tout au long du processus de conception.

L’avenir est clairement incertain, mais il est indéniable que l’IA est là pour rester. Son évolution devrait apporter de nouvelles façons de relever les défis futurs, des conditions météorologiques extrêmes aux pandémies inattendues, ainsi qu’aux changements radicaux dans la vie urbaine. De plus, l’intégration de l’IA avec de nouveaux matériaux et stratégies de construction, telles que l’impression 3D et l’économie circulaire, reste à explorer. Face aux changements rapides et soudains, une question se pose : sommes-nous, architectes, mieux préparés aujourd’hui que par le passé à nous adapter à ces transformations ? C’est peut-être l’IA elle-même qui nous aidera à naviguer dans ces transitions.

Carl Christensen, vice-président des produits chez Autodesk

Passionné par l’innovation numérique et le développement de produits, Carl est cofondateur de Spacemaker AI, une plateforme d’IA basée sur le cloud qui permet aux concepteurs urbains et aux architectes de découvrir des moyens plus intelligents de maximiser le potentiel des chantiers de construction. Avec l’acquisition de Spacemaker AI en 2020, Carl a rejoint Autodesk en tant que vice-président des produits, poursuivant sa mission de révolutionner la construction urbaine mondiale.

Avec M.Sc. diplômes en informatique et en administration des affaires, Carl apporte plus de 15 ans d’expérience en développement de logiciels, de leadership d’équipe et d’expertise dans l’exploitation de l’IA pour améliorer les flux de travail et obtenir des résultats durables.

Plus sur Autodesk : www.autodesk.fr