RECAST #04

Recast is een nieuwsbrief en netwerk over design, techniek en samenleving. Samen met onze lezers verkennen we de maatschappelijke implicaties van nieuwe technologieën vanuit een ontwerpend perspectief.

Deze week de vierde aflevering:

Steden ontwerpen met algoritmes:
van master builder naar master framer

 Martijn de Waal, Lector Civic Interaction Design, Hogeschool van Amsterdam

Wat als data over steden en gebouwen in de toekomst vrij beschikbaar zijn? Hoe kan dat de manier veranderen waarop we steden ontwerpen? Deze vragen zijn het uitgangspunt van het nieuwe project The New Open van de TU Delft. Vorige week bezocht ik de conferentie tijdens de lancering van dit initiatief.

Ontwerpen met algoritmes

De conferentie ging over de mogelijkheden van data en algoritmes voor stedelijk ontwerp. In de architectuur spreken ze wel van ‘parametrisch’ of ‘generatief’ ontwerp. Dat is een proces waarbij de computer een ontwerp genereert op basis van data als geografische ligging, weersomstandigheden, beschikbare bouwmaterialen of bevolkingssamenstelling in combinatie met parameters als gewenste lichtinval, maximale windcirculatie, schaduwimpact of afstand tot een openbaarvervoer-hub.

Verschillende sprekers gingen in op de mogelijkheden en dilemma's rondom dit thema. Dit is niet alleen voor architecten interessant. Ook in andere disciplines zijn discussies over de rol van data in het ontwerp en toenemende interdisciplinariteit relevant.

Nieuwe ontwerptools

Martha Tsigkari is hoofd van het Applied R+D team van Foster & Partners. Zij presenteerde diverse tools om algoritmes mee te laten denken over het ontwerp van gebouwen en steden:

• S oftware Hydra kan op basis van uiteenlopende parameters binnen 24 uur 5000 verschillende stedenbouwkundige ontwerpmogelijkheden genereren .

• Robothond Spot kan door een gebouw in aanbouw wandelen en scannen of de uitvoering klopt met de plannen.

De tools van Foster & Partners lijken steeds meer op game-engines. D enk aan minecraft voor professionals, waarin gebouwen en steden virtueel verrijzen voordat ze gebouwd worden. De tools mixen computersimulaties en fysieke modellen. Verplaats je een gebouw in het fysieke model, dan herberekent de computer de gevolgen.

Met de software van Foster & Partners kan een architect door steden lopen die nog gebouwd moeten worden en direct aanpassingen doen.

Nu werkt dit soort software nog met projection mapping, augmented reality en VR. In de toekomst verwacht Tsigkari dat we met contactlenzen de impact van design kunnen zien op locatie.

"Modellen helpen ons ook opdrachtgevers te overtuigen. Als wij denken dat een van hun eisen niet goed uitpakt voor het algemeen belang, dan kunnen we dat overtuigend laten zien."
Martha Tsigkari (Foster and Partners)

Duurzamer en inclusiever ontwerpen

Mathew Vola van ingenieursbureau Arup liet zien hoe zo’n parametrische aanpak in de praktijk werkt aan de hand van het gebouw Elements. Dit moet een milieuvriendelijk gebouw worden bij het Amstelkwartier in Amsterdam. De computer hielp bij het ontwerp door duizenden ontwerpvariaties te berekenen aan de hand van data over wind, bouwmaterialen, zoninval en mogelijkheden tot energieopwekking.

"De computer besluit niet, maar geeft ons opties", zegt Vola. Hij ziet de uitkomst van het computerontwerp als begin van een gesprek, in plaats van het eindpunt. Een computerprogramma combineert bijvoorbeeld gegevens over geografische ligging, weersomstandigheden en beschikbare bouwmaterialen met parameters als gewenste lichtinval, maximale windcirculatie of afstand tot openbaar vervoer. Volgens geeft het programma duizenden mogelijkheden. Als je met heel veel variabelen te maken hebt, kun je ze nooit allemaal tegelijkertijd optimaliseren. Je moet op zoek naar wat Vola een 'best fit compromise’ noemt. De beslissing daarover is uiteindelijk mensenwerk.

Vola ziet veel voordelen van deze aanpak, zoals:

• Parametrisch en generatief ontwerp kunne n bijdragen aan duurzamer design door milieu-indicatoren in het model te verwerken.

• Deze aanpak maakt het mogelijk externe partijen beter bij het proces te betrekken. Bijvoorbeeld door duurzaamheidsambtenaren van de gemeente toegang te geven tot het model. Daarvoor is het wel belangrijk dat er ook intuïtieve interfaces worden ontworpen die het model zichtbaar maken bijvoorbeeld via een link in een browser, in plaats van alleen in gespecialiseerde architectensoftware als Grasshopper.

"We gaan van vorm volgt functie (form follows function) naar vorm volgt duurzaamheid"
Mathew Vola (Arup) over de impact van parametrisch ontwerp.

Stedelijk ontwerp wordt steeds complexer

Architect Kees Kaan ziet dat de opkomst van data en technologie de ontwerppraktijk steeds complexer maakt. Er zijn steeds meer mensen betrokken bij de ontwikkeling van gebouwen, omdat gebouwen steeds technologischer worden. Ook stellen opdrachtgevers meer eisen. Zij verwachten meer van een ontwerp op basis van parameters zoals milieu-impact, energieneutraliteit en de gevolgen voor de omgeving.

D igitale modellen spelen in het ontwerpproces een steeds belangrijkere rol als communicatiemedium. Alle kennis en data komen bij elkaar in het model, h et is de basis van het gesprek over de ontwikkeling. Daardoor verandert d e rol van de architect. "We worden meer consultant en procesbegeleider, vanuit de controle over het model, " zegt Kaan.

Maar architecten zijn meer dan procesbegeleiders. Zij hebben ook een overkoepelende visie om alle input te kunnen integreren. ‘Data zelf is betekenisloos. Data vertelt ons niet wat te doen.’ Het is aan de architect om de juiste vragen stellen en doelen formuleren voor een project waarin data een rol kunnen spelen.

"We zijn niet meer de ‘master builder’ (bouwmeester), maar eerder de ‘master framer’, die sturend is in het narratief rond een project."
Kees Kaan over de veranderende rol van architecten.

Waarom ik dit interessant vind?

The New Open past in een bredere discussie over de betekenis van de opkomst van sensoren en data voor het leven in de stad. Er waren het afgelopen decennium allerlei projecten over dit thema: van Mark Shepards boek Sentient City en zijn critical design project Sentient City Survival Kit tot Carlo Ratti's tentoonstelling Eyes of the City. Die projecten gingen vooral over het resultaat van de ontwikkeling: de ervaring van de zogenaamd slimme stad. Het symposium van The New Open ging juist over het ontwerpproces. Hoe verandert het werk van architecten en stedenbouwers, en daarmee ook de stad waarin wij straks wonen?

Daarbij vallen een aantal aspecten op:

• The model drives the development proces
  H et ontwerpproces krijgt vorm rond een virtueel model van het project. Daarin komen alle aspecten samen: van energiesystemen tot de esthetische beleving van bewoners. Het kan het beginpunt zijn van een discussie tussen uiteenlopende betrokken disciplines. Wie het model beheert, leidt het hele proces. Wie zullen die rol op zich nemen? A rchitecten, ingenieurs of grote techbedrijven? I edere beroepsgroep zal vanuit een ander uitgangspunt of opvatting over ‘de goede stad’ beginnen met modelleren.

• The Interface drives the conversation
  I nterface-ontwerp wordt een nieuwe d iscipline in de architectuur. Wie kan het digitale model van de toekomstige stad straks gebruiken? Richten de simulaties zich op professionals met veel voorkennis, die geen moeite hebben met het manipuleren van complexe symbolen en representaties? Komen er ook interfaces waarmee ook bewoners en omwonenden gedurende het proces inzicht krijgen in het proces, en kunnen die mee praten?

• Data drives the model
  All e virtuele modellen zijn gebaseerd op data en bewerkingen door algoritmes. Dat betekent dat alleen wat gemeten en gemodelleerd kan worden een plek krijgt in deze modellen. Wind, zoninval, mobiliteitspatronen kun je met behulp van computers modelleren. Gaat hierdoor efficiëntie een nog belangrijker aspect worden in stedelijk ontwerp? Hoe zit het met aspecten van een woning of stad die niet of heel lastig te meten zijn? Kunnen zachtere en gevoelsmatige waarden ook een plek krijgen? Leidt deze ontwikkeling vooral tot meer luxe en comfort voor vermogende kopers of spelen o ok parameters als sociale inclusiviteit een rol? Welke parameters een rol spelen zal vaker ook een politiek proces worden.

Er gaat in elk geval veel veranderen. Wie zoals ik graag tentoonstellingen bezoekt over architectuurgeschiedenis, ziet daar vaak – toeggeven: veelal overgeromantiseerde - schetsen als ontstaansgeschiedenis van iconische gebouwen. Een paar losse, sierlijke zwarte lijnen op wit papier: een basisidee dat uitgewerkt werd tot een daadwerkelijke vorm. Het ontwerpproces lijkt nu steeds vaker te beginnen met data, doorberekeningen op basis van uitgebreide randvoorwaarden en computergestuurde renderings.

Schetsen van architect Oscar Niemeyer.

Gat tussen data en werkelijkheid

Andrew Witt van Certain Measures onderstreept dat er ook nadelen zitten aan het gebruik van data. Ten eerste zit er altijd een gat tussen data en de werkelijkheid. Data zijn beperkt tot wat we kunnen meten en worden beïnvloed door wie of wat ze meten. Algoritmes zijn weer afhankelijk van de data waarmee ze getraind worden en kunnen zo bestaande vooroordelen of machtsverhoudingen versterken. Ten tweede bestaat er het risico dat we met de nadruk op dataficatie en het bijbehorende hyperpositivisme het vermogen verliezen tot meer speelse en creatieve ontwerpoplossingen.

Beide kritieken komen mooi bij elkaar in zijn project A Google Tree, waarmee Witt commentaar geeft op de werkelijkheid die Google ons voorspiegelt. Google Earth lijkt op het eerste gezicht een hele precieze weergave van onze planeet, maar wie inzoomt ziet dat de algoritmes soms moeite hebben met al die data. Bomen zien er bijvoorbeeld vaak uit als rare gebeeldhouwde blobs, in plaats van levende wezens met takken en bladeren. Om dat punt tastbaar te maken, bouwde Certain Measures een fysiek model van een boom zoals Google die ‘ziet’ en plaatste die weer terug in de stad.

Zie het als een manifest voor meer speelsheid in het ontwerpproces én een herinnering aan het feit dat databewerking een eigen vertekende interpretatie van de wereld met zich meebrengt.

A Google Tree door Certain Measures.

Gezien, gelezen en gemaakt in ons netwerk

Kunnen mensen weer een niet-verstorend deel van de aarde worden?
Het Nieuwe Instituut beantwoordt die vraag door zich sinds april van dit jaar als Zoöp te organiseren. De term is een samentrekking van het Griekse woord voor leven en het begrip coöperatie. Het betekent dat ook niet-menselijk leven een stem moet krijgen in besluitvorming. Ter verdieping van de thematiek heeft HNI een themanummer over zoöps gemaakt met literair tijdschrift De Gids.

Maakkracht
Tijdens het World Design Embassies Event op de Dutch Design Week presenteerden Tabo Goudswaard en Jetske van Oosten hun boek Maakkracht. De schrijvers laten aan de hand van concrete voorbeelden zien welke vijf strategieën makers hebben om verandering teweeg te brengen: agenderen, onderzoeken, voorstellen, testen en waarmaken.

Check ook de online publicatie van de World Design Embassies ter ere van zijn 5-jarig bestaan voor meer voorbeelden van ontwerpprojecten voor een duurzame, leefbare en sociale samenleving. En bekijk het Collaboration for Impact magazine met praktijkgerichte onderzoeksprojecten van Nederlandse hogescholen.

Organiseer je zelf een bijeenkomst? Of heb je een interessante tentoonstelling, conferentie of workshop gepland? TIp de redactie!  Mail of post ze op onze LinkedIn-pagina

Agenda

11 november | Memes Beyond Images (Amsterdam)

Tijdens deze conferentie onderzoeken Chloë Arkenbout en Laurence Scherz de politieke kracht van memes. Op dit moment mobiliseren extreemrechtse groeperingen jongeren via Istagram en meme-accounts. Wat kunnen linkse partijen daarvan leren? Wat is nodig om memes in te zetten om een revolutie te beginnen of nepnieuws te bestrijden? Arkenbout en Scherz presenteren ook hun nieuwe boek Critical Meme Reader #2: Memetic Tacticality.

16 november | Lezing Yvonne Rogers Technologies to Think With (Londen)

Digitale technologie kan ons helpen om creatiever en slimmer na te denken. Om dat voor elkaar te krijgen ontwerpt professor Yvonne Rogers interactieve interfaces die ons brein uitdagen om anders te denken. Tijdens haar lezing vertelt ze hoe techniek en design kunnen leiden tot meer openheid van geest. Gratis online te volgen.

28 november | Digitale Samenleving Conferentie (Utrecht)

Het nationale Digital Society-programma brengt academici, beleidsmakers en maatschappelijke organisaties samen om te bespreken hoe mensen kunnen samenwerken aan een veilige en veerkrachtige samenleving.

28 november – 2 december | Immersive Tech Week (Rotterdam)

Immersive Tech Week is een festival waar creativiteit, innovatie, business, onderzoek en kunst elkaar ontmoeten. Vijf dagen lang ontdekken en bespreken internationale gasten technieken als VR, metaverse en multiversa, blockchain, virtuele wezens en digital twins. Doelen? Inspiratie opdoen, kennis delen en nieuwe kansen ontdekken.

30 november | De rechtvaardige stad: van ideal tot praktijk (Utrecht)

Rechtvaardigheid en inclusiviteit staan hoog op de agenda in stedelijke ontwikkeling. Maar wat die termen precies inhouden en hoe we daar invulling aan moeten geven, daarover bestaat nog geen consensus. Tijdens deze mini-conferentie wisselen wetenschappers, planners en ontwerpers inzichten uit om duidelijker te krijgen hoe we kunnen werken aan meer rechtvaardigheid in de stad.

Deel jouw publicaties, events en andere activiteiten met het Recast-netwerk!  Mail of post ze op onze LinkedIn-pagina