新火種
2023-10-21 
這個行業竟比農業還“原始”，80后女學霸是怎樣用AI顛覆的？
作者丨周峰
編輯丨吧哩
建筑行業比農業還落后，這不是夸大其詞。在麥肯錫2017年發布的中國行業數字化指數里，本地服務和酒店這兩個行業，其中雖然誕生了互聯網巨頭美團和攜程，但數字化水平甚至不如農業。
建筑業的數字化水平如何？倒數第一。這個行業本來是最早向數字化轉型的先驅，起點可以追溯到上世紀80年代計算機輔助設計軟件CAD的誕生。在隨后30年里，CAD成了工業和建筑領域數字圖紙的通用標準，迅速替代掉了設計師原本使用的尺規。但進入21世紀后，建筑設計并沒有跟隨其他同時代數字化的行業，向云端與智能化發展。
就在幾年前，80后建筑師何宛余還在世界頂尖建筑所任職時，整個行業依然要消耗大量建筑師的時間和精力，來完成技術含量極少的基礎工作，發揮創意的時間和空間反而成了奢侈品。于是，畢業于荷蘭貝爾格拉學院的她和校友楊小荻、硅谷工程師李春聯合成立了小庫科技，探索用人工智能和數字化技術，給建筑設計師們減負的方法。去年年底，公司完成第五輪融資，由SIG和五源資本領投數千萬美元。
在世界頂級建筑事務所工作，發現建筑行業“不浪漫”創業之前，何宛余任職于大都會建筑事務所（OMA）。這家事務所由當代建筑大師雷姆·庫哈斯創建，其在中國的代表作包括中央電視臺總部大樓、深圳證券交易所。何宛余正是負責深圳證券交易所新大樓的項目建筑師。不過站在全世界建筑設計行業的金字塔尖上，何宛余還是覺得這個行業不浪漫。和大眾認知不同，建筑設計并不是一個完全關乎于創意和靈感的行業。支撐起這個產業的大多是商業項目。相比之下，那些被人津津樂道，從城市天際線中脫穎而出的藝術品，在整個行業中的占比可能僅有1%。
作為一門生意，商業建筑注重經濟性和實用價值，相關設計的核心工作更偏重于平衡預算和需求，尋找最佳解決方案。舉例來說，在地產開發商主導的商業建筑設計中，如何通過合理的空間布局，將地塊的商業價值最大化，往往是核心訴求。在傳統設計流程里，這樣的工作被稱為“強排”。建筑師將一系列復雜因素考慮在內，在圖紙上反復試錯和計算，給出合理的建筑排布方案。不過，強排工作枯燥乏味，建筑師的時間和精力也大量消耗在了重復性的計算和勞動中。如果項目時間緊張，整個團隊都有可能投入到這一項工作上。而類似的事情不止強排一項。方案確定和執行的過程中，還包括了大量的驗證、修改和優化。
何宛余來自四川，從小跟著父親打游戲機、看科幻片，沒有“女孩子樣”，在工地里跑上跑下都不覺得辛苦。但這種嚴重消耗創造力的重復性工作給她留下了“難以磨滅”的印象：她所在的設計團隊曾經因為開發商不滿意強排結果，所有人都被迫放下其他工作，花了兩周時間專做強排，才產出最終結果。在她看來，在建筑設計過程中，很多環節本質上是涉及多種指標變量的數學運算，完全可以交給機器。她的校友楊小荻也抱有類似的想法。
與性格外向的何宛余不同，楊小荻性格沉穩內斂，擅長把想法轉化成現實。兩個性格互補的校友由此在人工智能變革建筑設計行業的方向上，聯手展開了嘗試。培養“AI”設計師，競爭對手至今仍難尋見早在2010年，何宛余和楊小荻就在參與一個境外研究項目時，定制開發了一款半自動設計軟件。設計師可以通過調節輸入容積率、戶型、限高等數據參數，生成不同的設計方案。不過，這個軟件并不成熟。由于算力和算法不足，當時所有的輸入和輸出都還需要人來判斷和控制。同時，大數據、云計算和新的算法尚在襁褓之中，這個定制軟件也只能用在單一項目中，沒法作為通用工具使用。
2010年底，何宛余和楊小荻轉換思路，改用機器生成的方案參加設計概念競賽。這套方案得到了評委會主席的高度認可，成功中標深圳灣生態科技園項目。在之后的幾年中，兩人一邊投入到深圳灣生態科技園的項目建設，一邊不斷打磨改進原有的軟件系統。在這期間，大數據和云計算技術因為移動互聯網的興起迅速成熟，人工智能技術也基于深度學習算法的發展取得了巨大突破。到2016年，軟件終于改進到了一個相對滿意的狀態。
與此同時，此前用算法設計方案的深圳灣生態科技園二期竣工。兩位建筑師由此更加堅定了創業的信心，正式轉型投入到小庫科技的創辦中，并經朋友介紹，從美國邀請了當時就職于谷歌的李春作為技術合伙人加入。到今天，小庫科技的基礎產品已經完成了商業化，面向建筑產業設計環節的方案生產和決策管理功能也均已整合到了平臺上。
目前，萬科、金茂、香港置地、K11等頭部地產企業都已經成為了小庫科技的客戶。除此之外，數百家建筑設計企業和部分地方政府的規劃、住建部門也在利用小庫科技的產品進行住宅、商業綜合體、產業園區的規劃和設計。業務能夠迅速開展，一方面和創始團隊在業內積累資源有關，但更重要的原因是公司進入的領域完全是一片空白。即便到了今天，小庫科技在市場上仍然難以見到真正的競爭對手。
從底層邏輯改變行業，人與機器協作改變建筑未來實際上，建筑行業的數字化變革一直沒有停步。CAD技術普及后，建筑信息模型（Building Information Modeling，以下簡稱BIM）正在成為下一代建筑圖紙標準。小庫科技平臺自身也是這一技術潮流中的一員。相比只能展示2D平面圖形的CAD，BIM可以通過數據建立起整個建筑的3D模型，并且將所有的建筑信息和工程數據包含在內。建筑的外觀、結構、光照，甚至不同季節的能源消耗都能在BIM上直觀地展示出來。類似的技術在智能制造行業中也有運用，被稱為數字孿生。
憑借數字模型，建筑師可以在虛擬的建筑上充分地調整修改，提前消除施工環節可能出現的問題，提高施工效率。國內已有應用主要聚焦于解決通過CAD圖紙生成3D數字模型的問題。而建模完成后，BIM的核心——數據仍然需要通過大量的人力來審核和標注。對于仍在快速發展的中國建筑市場來說，數據標注給建筑設計行業帶來的工作量過于龐大。同時由于施工各個環節對信息化技術的掌握能力不同，項目中的溝通成本也難以把控。
何宛余向創業邦介紹，建筑行業智能化所面臨的掣肘，仍和底層邏輯有關。無論是CAD還是BIM，都是基于圖形邏輯，并未跳脫出傳統尺規作圖思維。“我們一開始就明確要做自己的格式。”她表示，希望跨越現有數字化方案，給行業帶來新的邏輯。新的邏輯是數據。建筑師以設計要素量化成的數據作為語言，告訴機器需要怎樣的方案，之后再從AI生成的海量可能性中優選。換句話說，繪圖建模這樣的基礎工作，被完全“外包”給了AI。雖然實現邏輯不同，但最終卻能達到相似的結果。
對于行業而言，這是解決問題的另一種可能。同樣是前文提到的強排，在小庫科技的平臺上，建筑師只需上傳需求數據，便可以通過大數據分析和AI得出上萬種可行的設計方案。建筑師從中選取時也無需費力，只要確定設計取向即可。從錄入需求到生成PPT，原本耗時一兩周才能搞定的工作，被機器壓縮到了數分鐘。不過在何宛余看來，目前的小庫科技剛剛走完三分之一的發展路程。她告訴創業邦，建筑師會參與進一棟建筑生命周期的所有流程，設計和建造只是其中的前期工作。她向創業邦介紹，除了面向設計行業的智能設計云平臺外，公司還上線了針對開發商的地產管理平臺“庫曉”，同時也正在研發針對政府的智能審圖工具，以期逐步深入建筑生產的全生命周期。而業務擴展的主線，仍然是人工智能技術在這些領域中的運用。
何宛余坦言，將人工智能結合進建筑行業，和她自小喜愛科幻有關。經典科幻大師們在作品中對人與機器如何相處早有探討。這其中有亞瑟·克拉克筆下因絕對理性而將人類置于危險當中的計算機哈爾9000；有菲利普·K·迪克所描繪的充分融入社會的方方面面的仿生人；也有艾薩克·阿西莫夫的機器人三原則所呈現的人與機器的相處關系。在她看來，友善、高效，持續優化的人機協作，是推動建筑學繼續發展的關鍵。“我們希望AI能夠協助建筑師完成重復、枯燥的工作。人可以更多地去把控和運籌決策。”
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