인공지능 시대의 건축 - 셀룰러 오토마타를 통한 형태문법적 접근

문서 내 토픽

1. 셀룰러 오토마타

셀룰러 오토마타는 세포 또는 셀 개체의 조건에 따라 정의되는 시스템의 수학적 체계를 일컫는다. 이러한 시스템이 존재하는 공간을 테셀레이션이라고 하며, 셀룰러 오토마타는 주어진 테셀레이션 공간의 한 칸을 셀이라고 가정하고 이 셀들의 상태를 시간에 따라 정의한다. 셀룰러 오토마타는 하향식 디자인 접근을 기반으로 하며, 간단한 규칙만으로도 주어진 환경에 대응하는 결과물을 만들 수 있다.
2. 셀룰러 오토마타의 건축 적용

건축가들은 셀룰러 오토마타의 작동방식과 결과물의 복잡성에 주목하였다. 초기에는 셀룰러 오토마타의 결과가 건물의 형태를 나타내도록 고안하였으며, 시간에 따라 셀룰러 오토마타의 결과가 바뀌는 성질을 이용하여 공간의 일시적인 배열을 실험하고 건물의 형태가 어떻게 변해가는지를 추적하는 연구를 수행하였다. 셀룰러 오토마타는 디자인 과정 중 문제를 설정하고 성찰적 평가로 가기 위한 중간적 지점에 위치하며, 끊임없이 성찰적 평가로부터 새로운 정보를 받아 문제에 대한 솔루션이 발전해 나간다.
3. 셀룰러 오토마타를 활용한 디자인 사례

시로9의 고밀도 건축을 예로 들며, 셀룰러 오토마타를 이용하여 이 건물을 재현하였다. 초기 조건과 몇 가지 규칙들을 통해 나온 디자인 결과는 기존의 결과와 유사하였다. 더욱 놀라운 점은 대상지, 초기조건, 규칙들이 제공되면 이 시스템 스스로 디자인을 결정할 수 있다는 것이다. 물론 입력된 하이퍼-파라미터를 조정하여 다양한 디자인 결과를 생성하고 인간이 선택하는 방식에 한정되어 있지만, 주어진 조건에 맞는 디자인인지 아닌지를 스스로 판별할 수 있는 시스템이라는 점은 셀룰러 오토마타가 현대에도 폭넓게 디자인 문제에 적용될 수 있는 가능성을 보여준다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 셀룰러 오토마타

셀룰러 오토마타는 복잡한 시스템을 모델링하고 시뮬레이션하는 데 사용되는 수학적 모델입니다. 이는 격자 구조 내에서 각 셀이 이웃 셀의 상태에 따라 자신의 상태를 업데이트하는 방식으로 작동합니다. 이러한 단순한 규칙을 통해 복잡한 패턴과 동작이 창발할 수 있습니다. 셀룰러 오토마타는 자연 현상, 사회 현상, 물리 현상 등 다양한 분야에서 모델링에 활용되고 있습니다. 특히 건축, 도시 계획, 디자인 등의 분야에서 셀룰러 오토마타를 활용하여 창의적이고 혁신적인 해결책을 제시할 수 있습니다. 셀룰러 오토마타는 복잡성 과학의 핵심 개념으로, 앞으로 더욱 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대됩니다.
2. 셀룰러 오토마타의 건축 적용

셀룰러 오토마타는 건축 분야에서 다양한 방식으로 활용될 수 있습니다. 첫째, 건축 설계 과정에서 셀룰러 오토마타를 활용하여 복잡한 형태와 패턴을 생성할 수 있습니다. 각 셀이 이웃 셀의 상태에 따라 자신의 상태를 업데이트하는 방식으로 건축 요소의 형태와 배치를 결정할 수 있습니다. 이를 통해 기존의 전통적인 건축 방식에서 벗어나 새로운 건축 언어를 창조할 수 있습니다. 둘째, 셀룰러 오토마타를 활용하여 건물의 에너지 효율성, 자연 환기 및 채광 등을 최적화할 수 있습니다. 각 셀의 상태 변화에 따라 건물의 외피, 창문, 환기 시스템 등을 동적으로 조절할 수 있습니다. 셋째, 셀룰러 오토마타를 통해 도시 계획 및 설계에 활용할 수 있습니다. 도시 내 건물, 도로, 녹지 등의 배치와 형태를 셀룰러 오토마타 모델을 통해 시뮬레이션하고 최적화할 수 있습니다. 이를 통해 보다 지속 가능하고 살기 좋은 도시 환경을 만들어 낼 수 있습니다.
3. 셀룰러 오토마타를 활용한 디자인 사례

셀룰러 오토마타는 디자인 분야에서도 다양한 방식으로 활용되고 있습니다. 첫째, 제품 디자인 분야에서 셀룰러