数字智能与生物智能的交汇

天生设计模拟大自然进化的办法进行设计，通过利用云打算等处理技能，可以循环成百上千次的设计选择，通过一直地迭代调度配置参数，从而逼近我们想要的结果，是一种形式创造的过程。

黏菌独特的成长模式使其在成长设计和虚拟建筑设计领域备受关注。

Tim Zarki是一位充满激情亲切的多学科设计师，他的事情涉及到工业设计和产品可视化到UI/UX、天生设计和运动设计等各个学科。
他基于多头绒泡菌感知和优化营养物质的运输网络事理，设计了名为PHYSARUM的成长设计项目。

在他设计的仿照黏菌项目中：每个粒子都有一对传感器，可以找到其他粒子留下的轨迹，同时也留下自己的轨迹，就像黏菌体内通报创造食品的信息一样，这些粒子之间可以相互通信，产生了有趣且繁芜的模式和行为。
通过改变粒子的种类和扩散速率等变量，天生了多种多样的“电子黏菌”。

从日本北海道大学中恒俊之教授的团队利用黏菌探求食品形成的脉络网来仿照东京地区的地铁线路图开始，越来越多的科学家和设计师被黏菌所吸引，对黏菌利用集体资源分配，从周围环境中学习，并迅速建立最有效路线来获取营养物质的网络能力感到十分好奇。

位于伦敦的建筑设计创新事务所ecoLogicStudio，一贯在利用生物体来研究如何方案城市，优化包括水体元素（蓝）和绿地元素（绿）交织成的蓝绿网络，比如水道、绿化和公园等，以增强对景象变革的适应力。

其以黏菌为主角的项目“GAN-Physarum：数字漂移”，在巴黎蓬皮杜的Rseaux-Mondes（网络天下）展览中展出。

该项目的核心是根据从黏菌成长模式学习到的算法来剖析城市景不雅观和根本举动步伐的高分辨率数据，以天生可持续城市发展的仿照场景和一种新的、动态、迭代、全面的城市方案办法。
ecoLogicStudio的联合创始人Marco Poletto认为这为城市方案供应了一种更为智能的替代方案。

这个项目紧张包括四项流程：输入数据、生物-非生物剖析、网络剖析和场景建模。

第一步首先通过算法从卫星、地理信息系统（GIS）和数字高程模型源（Pasquero和Poletto 2017）读取大型数据集。

然后，通过算法识别和剖析城市的形态、周围景不雅观和资源网络，天生如绿化分布、水源分布、城市垃圾、太阳能分布等多个别系网络。

末了将算法天生的系统网络映射到城市舆图、建立仿照形态。
可用于评估城市在各个项目的薄弱性并探求设计办理方案。

例如，他们设定以营养物质的量代表各个点位绿化的分布密度。
黏菌首先成长并探索全体区域，然后确定最佳路线，食品来源点即绿化点位之间的网络变得更加紧密高效。

然后，利用AI算法将黏菌的成长模式转化为方案策略。
在ecoLogicStudio的生物打算团队的演习下，可以读取黏菌的行为模式并学习以类似的办法行动，并将其运用于巴黎的街道，通过黏菌来重新阐明错综繁芜的城市构造。
在这个过程中，绘制出城市的生物资源，以重新阐明与思考蓝绿路径系统的分布网络。

ecoLogicStudio还与联合国开拓操持署互助开展了一项名为DeepGreen的专门研究项目。

将GAN-Physarum系统运用在了诸如危地马拉城的城市垃圾网络网络、摩加迪沙的水资源网络与分配网络、塞尔维亚的弗拉涅市的可再生能源网络等地区方案方面。

危地马拉城位于繁芜且极不稳定的地形上，周围环抱着诸多山脉，个中一些火山还处在生动状态。

其生态系统原来具有非常丰富的生物多样性，但却由于不受掌握的城市化和气候变革影响而变得薄弱，并且这个问题因严重缺少废弃物管理而逐渐加剧，其2240个垃圾场中99%都没有环保系统。

该团队在危地马拉城参考了三种遥感数据：地皮丈量、数字高程模型和GIS矢量数据，这些数据覆盖16公里的范围，包括全体市中央和几个周边街区。

通过数据标记市政、地方和非正规废物处理和回收站位置，并且将现有的道路网络也绘制在舆图上。

然后打算两组路径系统。
一组是地方路径系统，将所有废物源与最近的倾倒场连接起来。
另一组是市政路径系统，将所有倾倒场与六个拟议的市政回收中央连接起来。
并且也对危地马拉城当地的生物网络也进行算法剖析。

GAN-Physarum将危地马拉城想象成一个网络化的构造，悬浮于当地生物系统之上。
利用现有生物系统的附近网络，突出缺少连通性和须要重新绿化的地区。

通过GAN-Physarum对城市网络的重新阐明，将有助于当地利益干系者去思考如何对相应问题作出调度，比如城市绿化分布和城市垃圾处理系统等方面，创新性地通过生物智能和人工智能高效的探求到城市系统中的薄弱点。

除了利用黏菌的成长模式来虚拟方案或者进行建筑设计，黏菌的实体也在建筑设计中有所运用。

加泰罗尼亚高等建筑学院（IAAC）的高等建筑硕士课程中开拓了名为“Living Screens”的黏菌建筑项目。

只管黏菌没有大脑和神经系统，但却表现出发达的空间智能。
除了前面所提到过的可以方案最高效的路线找到食品，它们还能对环境成分做出反应。
因此可以人为利用盐等化学驱虫剂和掌握光照来掌握黏菌的移动蔓延路径，使其运用于实体建筑的构建成为可能。

Living Screens项目便致力于研究多头绒泡菌作为室内空间面板的可能性，这种面板可以主动根据用户参数不断变革，由一系列透明层组成，让黏菌在面板内部成长形整天然图案，充当过滤空间光芒的活墙。

黏菌的成长由分布在面板内部的营养源来掌握，营养源来自面板构造中设置的食品分配机：透明层上设置着许多用来放置食品的小平台，食品分配机将食品支配在面板内部的特定平台上，黏菌在平台间探求食品、蔓延成长，每层的黏菌便会形身分歧形状的图案，各层之间或是重叠或是错落，整体的面板便具有了不同的密度。
并且随着黏菌的不断成长移动，整体面板的颜色、透明度、色素沉淀、阴影投影等也会随之呈现不同的效果。

黏菌在觅食过程中能够自然地优化出繁芜网络路径，以便更高效地获取营养物质，为天生设计中的优化算法供应了借鉴，也为繁芜的城市方案与建筑设计方法供应了创新与打破，更提示着我们在设计中亲近自然、融入自然的主要性。

来源：as科学艺术研究中央

编辑：阿泊