DigitalFUTURES: الگوهای طراحی + کُد نویسی در پایتون

InclusiveFUTURES2021

مجموعه ورکشاپ‌های تابستان DigitalFUTURES 2021 با شرکت معماران بسیاری از سرتاسر جهان برگزار شد. در این رویداد هر ساله مدرسان مختلفی از جمله اساتید دانشگاهی، محققان حوزه تکنولوژی در معماری و یا افراد دارای تجربه در این زمینه، آخرین دستاوردهای خود را به منظور رسیدن به کیفیات بالاتر در زمینه طراحی، مهندسی و ساخت به اشتراک می‌گذارند. این دوره از DigitalFUTURES شامل بیش از ۱۰۰ ورکشاپ به ۱۰ زبان مختلف می‌شود. هرکدام از آنها هم بر روی آخرین دستاورها در حوزه معماری مانور می‌دهند. ایده اصلی این رویداد ایجاد یک فضای اشتراکی برای افرادی است که در حوزه طراحی، مهندسی و ساخت فعالیت می‌کنند. و نیز اولویت اصلی این فضا بررسی دقیق موضوعاتی است که در آینده معماری از اهمیت بالایی برخوردار هستند. در نتیجه‌ی این چشم انداز، معماران و طراحان جوان زیادی نیز توانستند مهارت و دانش خود را در رابطه با آخرین دستاوردهای حوزه معماری ارتقا دهند.

ورکشاپ Functional X، مسیر و اهداف

ایده اصلی ورکشاپ Functional X مشارکت دادن افرادی بود که در ابتدای مسیر کد نویسی با پایتون قرار داشتند. این ورکشاپ بر اساس یک پروژه تحقیقاتی و با استفاده از Anaconda و GhPythonRemote داخل نرم‌افزار گرسهاپر برنامه ریزی شده بود تا مسیر آموزش هرچه دقیقتر و قابل اعتمادتر اجرا شود. ایده اصلی این ورکشاپ، کنترل اطلاعات خوانده شده از تصویر گره‌های ایرانی بر روی صفحات فرم آزاد است. بعد از آن عملکرد سازه‌ای ساختار ایجاد شده با آنالیز FEA انجام می‌شود. شرکت کننده‌های این ورکشاپ توانستند با استفاده عملی پایتون آشنا شوند در حالی که مدرسین بخش آنالیز FEA را بر عهده داشتند. نتیجه مورد انتظار از این فرآیند، تولید اطلاعات قابل تکیه برای پژوهش‌های آتی بر روی الگوهای فانکشنال (Functional Paradigm) در هندسه گره‌های ایرانی است. مسیر پیشروی این ورکشاپ طی مراحل زیر تعریف شده است:

معرفی + ارائه پژوهش> شروع با پایتون> پریدن داخل موضوع (عمیق شدن در برنامه نویسی پایتون)> استفاده از Anaconda و کتابخانه‌های پایتون> طراحی مولّد پوسته فرم آزاد> بررسی FEA> ارائه نتیجه نهایی

بر این اساس ابتدا نیاز بود تا شرکت کننده‌ها دریافت درستی از ساختار هندسی سازه‌های سنتی ایران داشته باشند. همچنین آنها در حین یادگیری کار با پایتون، مدریت ساختار داده‌ها در پایتون و گرس‌هاپر را می‌آموختند. در مرحله بعد شرکت کننده‌ها با نحوه استفاده از پایتون در هسته اصلی پروژه آشنا شدند: جذابترین بخش این رویداد استفاده از Anaconda برای رسیدن به یک فرم آزاد داده-محور بر اساس هندسه گره‌های ایرانی است. در بخش نهایی هم آنها بعد از ارزیابی فرم آزاد ایجاد شده، نتایج را به تصویر کشیدند. بخش‌های مختلف این ورکشاپ برگرفته از کلیدواژه‌هایی بود که سرعت دریافت محتوای ارائه شده در ورکشاپ را در حوزه‌های برنامه نویسی پایتون، قدرت درک هندسی، الگوهای فانکشنال و فرم‌های آزاد، تسریع کند . هیچ تلاشی برای به اشتراک گذاری دانش در این رویداد بدون تاثیر افزونه‌های گرس‌هاپر به راحتی قابل به ثمر رسیدن نیست. افزونه هایی مانند Karamba3D، WeaverBird، RhinoVault و Kangaroo که مدرسین و شرکت کننده‌ها در طول ورکشاپ از آنها استفاده کرده‌اند. در طول ورکشاپ هم، درحالی که بخش‌های مختلفی از مدل‌های نهایی درحال تولید بود، امیرحسین ستاری، مهدی آقا محمدی و احمد ستار به بررسی مدل‌های تولید شده از طریق آنالیز FEA پرداختند.

انتظار می‌رود شرکت کننده‌ها در طول این فرآیند نحوه کار با پایتون را بصورت ریشه‌ای فرا گرفته باشند. از طرفی هرکدام از آنها می‌توانند راه خود را برای رقم زدن تجربه عملی مختص خود ادامه دهند. و نیز با دیدگاه‌های مختلف نسبت به فرآیند پژوهش، برای توسعه این پژوهش، آمادگی لازم را داشته باشند. ۶ مرحله طی شده در این رویداد به شکل زیر نیز قابل بیان است:

• شروع: ارائه پژوهش، تعریف مسیر، ابتداییات پایتون
• آماده سازی: شروع کدنویسی در پایتون، رفاقت با پایتون!
• شیرجه زدن در RhinoCommon و بررسی چگونگی استفاده از المان‌های آن در راستای اهداف پژوهش
• استفاده از Anaconda و مدریت داده‌ها: شروع تولید اولین مدل‌های سه بعدی
• توضیحات مرتبط با FEA و ارائه مدل‌ سازی داده محور
• ارائه نهایی شرکت کننده‌ها

یادگیری بواسطه تحقیق و توسعه (R&D style)

رویارویی بیشتر با تجارب واقعی نوید دهنده‌ی تولید ایده‌های متناسب‌تر در فرآیند یادگیری برای هر فرد است. در نتیجه ما تصمیم گرفتیم جزییات بیشتری را به ایده‌ی اصلی اضافه کنیم تا یک فضای فکری چندوجهی را ایجاد کنیم. معماری ایرانی حوزه‌ای مناسب برای پژوهش و اکتشافات عملی و کاربردی است در حالی که بیشتر نوشته‌ها در مورد آن وجهه‌ای زیبایی شناسانه دارند. اما این گنجینه نتیجه ۷۰۰۰ سال مهندسی ایرانیان است و متاسفانه وجوه مهندسی آن کمتر مورد اکتشاف قرار گرفته است. در نتیجه ایده‌ی اصلی این رویداد استفاده از تصویر یک گره ایرانی و تصویر کردن این گره بر روی یک فرم آزاد بود که این فرم آزاد حاصل کُد نویسی با پایتون است. در این حالت شرکت کننده‌ها علاوه بر یادگیری چگونگی کد نویسی در پایتون، می‌توانند زیبایی و الگوهای فانکشنال موجود در هنسه ایرانی را باز زنده سازی کنند.

نتیجه گیری

تمامی این فرآیند، Functional Paradigm یا الگوهای فانکشنال نامگذاری شده است. دلیل این نامگذاری کشف آن چیزی است که معماران سنتی برای ما برجای گذاشته‌اند و نیز بکارگیری این اکتشافات در سه گانه طراحی، مهندسی و ساخت. به هرحال در این پژوهش فقط یک الگوی سازه‌ای بررسی و تدقیق شده است درحالی که در یک نگاه یکپارچه، الگوهای متفاوت و زیادتری قابل بررسی هستند. هرکدام از این الگوها دارای پارامترهای مختلفی در داخل خود هستند، و با توجه به اینکه معماری در شرف یافتن پاسخ بهتری برای جلب تناسب بین این پارامترهاست، می‌توان این کارگاه را مرحله اول برای دستیابی به چنین درکی درنظر گرفت. توسعه‌های آتی این چشم انداز می‌تواند زمینه دسترسی به الگوریتم‌های پیچیده‌تری را فراهم کند.

برای ارتباط و آشنایی بیشتر با هرکدام از ما می‌توانید از طریق اینستاگرام اقدام کنید:

ژوبین خبازی, مهدی فرد, مهدی آقا محمدی, امیرحسین ستاری, احمد ستار

سارا پزشک, علی قدمیاری, مسعود قاسمی, نیلوفر ایمانی, مهرنوش نبی زاده, امیر بهرامی نیا, پرستو صمدی, مهناز بهره مندی, دیبا باقرنژاد, محمدحسین کریمیان