Category: OPINION

05
Feb

INTERVIEW- Daniel Bolojan

Founder of Nonstandardstudio [ 1 ], focused on development of innovative design methodologies and strategies, enacted through medium of computation, towards urbanism, architecture, design. Since 2014, Daniel Bolojan is a Junior Associate at Coop-himmelb(l)au in Vienna, where he has the leading role of developing custom computational tools, computational design strategies, virtual and augmented reality  applications, as well as robotic fabrication processes. There he had the opportunity to practice on numerous international projects and competitions   being leading the office push to develop.

He is currently a PhD Research Fellow at the University of Applied Arts Vienna, under the supervision of Patrik Schumacher, and a Lecturer at i.sd - Institute of Structure and Design -  Innsbruck University.

Images générées par un processus multiagent. ©Nonstandardstudio
Images générées par un processus multiagent. ©Nonstandardstudio
Images générées par un processus multiagent. ©Nonstandardstudio
Images générées par un processus multiagent. ©Nonstandardstudio

Could you please introduce yourself in few words?

Hello, I’m Daniel Bolojan, and I’m the founder of Non-Standard Studio. My main interests lie in creating complexly interrelated autopoietic systems, similar to natural systems, with subsystems capable of increased awareness, adaptability, towards all their components and towards their environment.

Can you share your definition of computational design with us?

Computational design involves that the design intent is set through a set of algorithmic instructions, of rules, a logic. Advantages of this approach are the designer's abitlity to access DNA source of structural and material behaviors, or of collective behaviors at multiple scales. These advantages translate into a more embedded design process where constraints and inputs of fabrication, social interaction, navigation, or environmental constraints are part and are driving forces of the design.

My work revolves around generative design and multi-agent algorithms. That is, understood in the studio’s work, a design process aiming at modeling the proto conditions of a system.

On appelle système multi-agent (SMA), un système composé d’un ensemble d’agents qui sont des entités réelles ou virtuelles, dont le comportement est autonome, évoluant dans un environnement, qu’ils sont capables de percevoir, sur lequel ils sont capable d’agir, et d’interagir entre eux.

Yves Demazeau, Populations and organizations in open multi-agent systems

 

Objet de longue date de recherches en intelligence artificielle distribuée, les systèmes multi-agents forment un type intéressant de modélisation de sociétés, et ont à ce titre des champs d'application larges, allant jusqu'aux sciences humaines.

How do you evaluate the quality of the result of this generative process?

First I have to point out that generative design follows a cycle through problem specification, design generation and design evaluation. Usually, while setting up the system, the designer can interactively control its behavior by specifying the design intent that needs to be embedded in the system. This design intent can represent constraints that must be met, desirable underlying logic it should follow, or characteristics the system should have. All these different types of design intents will have for sure different implications for how the generative system will work.

With regards to the evaluation of generative processes we have to keep in mind the two aspects of design evaluations.

On the one hand, the design intent's main features are embedded in the generative process which can directly result into possible evaluations of different quantifiable properties, characteristics of the design. Most of my work revolves around stigmergic models, composed of two parts: agents and the environment. The agents act according to pheromone trails stored into grid-like nodes that form the environment. The agents modify the environment  and get their behaviours modified according to the new modified environment. Behavioral characteristics are easily quantifiable and therefore could be subject to evaluations of the outcome by the system itself (e.g. find if an optimum path was found). In this case we can consider this a form of “system evaluation”.

On the other hand, however, there is a requirement for evaluations of emergent features of designs, that address as much technical reasons as aesthetic reasons. These evaluations are more difficult to compute from generative system’s design outcome, as they depend most of the time on subtle details of design aesthetics and context. For this type of evaluations there has to be a form of “designer evaluation”.

Could you explain the process you developed within “Ubiquitous Urbanism”?

Ubiquitous urbanism is a project that I did when I was studying in die Angewandte[ 2 ]/ Studio Zaha Hadid.

In the ecology of self-organized systems, there will always be different types of agent systems, with different behaviors and desires that will sense or modify their environment in a different way, based on their own characteristics.

At the urban scale, each main functional type (office, retail, recreation, housing, culture, transportation), had its own agent based system with its own functional type specifics/constraints. Series of interdependent differences, and correlation of resulting differentiated series, emerge according to the resulting stigmergy ecology, responsible for degrees of differentiation, different affiliation rules, and degrees of correlations.

The main idea of the project was to extract and use local rules of physical and visual connectivity as a bottom-up strategy to generate growth algorithms that will regulate spatial formations. These neighboring relations, based on physical and visual connectivity, don’t only allow a local neighboring negotiation, but also a global neighboring negotiation. The result is a coherent field not only on a local scale, but also on a global scale.

Ubiquitous urbanism (2013). ©Studio Zaha Hadid
Ubiquitous urbanism (2013). ©Studio Zaha Hadid

Our project explores principles of physical and visual connectivity as a method of evaluating and generating new spatial solutions for contemporary society. This idea derives from a research of individual urban systems, where on the example of working environment, we have addressed problems, needs and desires of corporative field."

Do you think your approach could be related to traditional urbanism?

If we mean by “traditional urbanism” the type of emergence that can be found in traditional urban formations as favelas, then my approach is very much so in line with traditional urban formations. As simple rules of emergence, such as neighboring rules, operate at an individual level and interact to give rise to the emergence of self-organization, a behavior emerges from these interactions and it’s something greater than the sum of its part.

28
Nov

INTERVIEW- Francesco Cingolani

Nous inaugurons aujourd’hui une série d’interviews avec des experts du design computationnel. Cette série a débuté lors du research-meetup, une rencontre internationale d’experts qui avait lieu en mai 2016 à l’espace de coworking Volumes.

On commence la série avec Francesco Cingolani, qui a la particularité d’être aussi un des experts qui collabore au projet de recherche MESH.

Le design computationnel est pour Francesco une pratique qui révolutionne les modes de conception des objets et des environnements habités. La montée en puissance et la vulgarisation des outils algorithmiques de dessin et de conception permettent désormais de considérer le projet comme un processus de traitement de données avec des paramètres d’entrée -input- tels que des données mécaniques, environnementales, sociales, etc… et capable de génerer des géométries en sortie -output. Cette approche procédurale et automatisée permet de transférer le travail de création de l’architecte à un niveau supérieur (ou en tout cas antérieur) qui se concentre désormais dans la conception de l’algorithme – la procédure – plutôt que dans le dessin, qui sera quant à lui un résultat automatisé de l’algorithme. Cette automatisation permet de concevoir une production non-standard, qui se décline en fonction des données entrantes et qui peut s’adapter au contexte environnemental, géographique et social.

 

Cette approche a été mise en application dans plusieurs projets qui sont décrits dans l’interview. Les projets révèlent que la « discipline » est très souvent confrontée à des problématiques opérationnelles mais aussi à un manque de culture de l’innovation au sein des agences d’architecture et des constructeurs.

L’approche procédurale et ouverte que Francesco décrit est plus généralement une philosophie, voire une méthodologie (dans le projet Dreamhamar par exemple), où la procédure n’est pas simplement numérique mais se nourrit également de l’expérimentation, de la vie du projet. Les retours d’expérience des acteurs de terrains ou d’autres types de données qualitatives deviennent alors des paramètres d’entrée de la conception. Le projet est pensé comme un processus qui s’adapte de manière continue au contexte.

Ci-dessous la retranscription intégrale de l’interview.

 

Francesco, peux-tu te présenter en quelques mots ?

Architecte et ingénieur de formation, je dirige le mastère spécialisé Design by Data en « computational design » à l’Ecole des Ponts qui est une formation professionalisante autour de la conception paramétrique appliquée aux domaines de l’ingénierie, des arts numériques et de l’architecture. Je suis également co-fondateur de Volumes, un espace de coworking et de fabrication numérique conçu comme une plateforme d’expérimentation et de recherche par le faire. En parallèle, je suis enseignant à l’Ecole d’Architecture et de Paysage de Lille et je travaille sur la question des villes productive au sein de l’association Fab City Grand Paris.

 

Comment définirais-tu le design computationnel ?

C’est tout d’abord une discipline. Cette discipline se fonde sur les capacités algorithmiques proposées par les nouvelles technologies et l’intelligence artificielle. La caractéristique pervasive du numérique fait que les barrières entre les champs (art, ingénierie, architecture) et les échelles (objet, bâtiment, ville) sont effacées ; l’engouement pour cette discipline dans l’architecture et la construction vient aujourd’hui des développements récents des nouveaux modes de prototypage et de fabrication numérique tels que l’impression 3D à grande échelle et la construction robotisée. Il n’a jamais été aussi facile de fabriquer des formes complexes et non-standard. Devant cette liberté de fabrication, la conception est amenée à se questionner. Serions-nous aujourd’hui capables de fabriquer plus de ce que nous sommes capables de concevoir ? Tel est le questionnement porté par les concepteurs de l’oeuvre Digital Grotesque récemment exposée au Centre Pompidou dans le cadre de “Imprimer le Monde”.

 

 

Peux-tu détailler notamment sur le mot « algorithme » ?

L’utilisation des algorithmes en conception implique une délégation de certaines tâches traditionnellement réservées aux architectes et aux ingénieurs comme le dessin, le calcul structurel, la gestion de projet, etc. Aujourd’hui, notre rôle en tant que concepteurs est plutôt d’instruire des machines pour qu’elles soient en mesure de résoudre des problèmes plus complexes que ce que nous pourrions faire sans elles. C’est un changement de paradigme important, qui remet en cause tout un système de compétences, d’approches, de méthodes mais surtout toute une idéologie de l’architecture liée à la tradition des Beaux Arts en France.


Tu cites souvent des données d’ordre contextuel, peux-tu nous expliquer comment elle peuvent être prise en compte dans tes projets ?

Je pense au projet des pylônes électriques pour la société Terna, réalisé en Italie. J’ai travaillé sur ce projet, nommé « dancing with nature », avec l’agence HDA. Il s’agit d’un projet de pylônes non-standards conçus pour être tous différents. Leur forme et leur inclinaison s’adaptent en fonction de leur implantation dans le paysage à travers des paramètres tels que :

  1. Les sollicitations du vent calculées pour chaque situation, dont résulte la contrainte maximale que doit supporter le pylône
  2. L’inclinaison du sol
  3. Le tracé de la ligne haute tension qui influence les efforts transmis par les câbles sur les pylônes. Les pylônes s’inclinent plus ou moins pour reprendre au mieux ces efforts.

Avec ces trois paramètres principaux, nous avons mis au point un algorithme qui permettait d’adapter notre dessin à ces différentes conditions contextuelles.

 

Le projet a-t-il été réalisé ? Comment a-t-il été reçu ?

Oui, les pylônes ont été réalisés mais pour l’instant seulement sur une partie du tracé où ils sont tous identiques !
Nous espérons que le client, à qui nous avons livré un projet paramétrique, sera capable de les réaliser à plus grande échelle, mettant ainsi en valeur leur caractère adaptatif.

Il faut savoir que les pylônes sont traditionnellement des objets industriels très standardisés. Tous identiques ou presque, il s’imposent dans le paysage sans tenir comptes des contraintes du contexte.

Notre projet, au contraire, propose une solution totalement radicale : construire des pylônes comme des pièces uniques.
A quelques semaines du rendu du concours, Hugh Dutton avait en effet proposé : « Pourquoi les faire tous identiques? On va les faire tous différents ! » Sur le moment, ça nous avait semblé fou. Mais finalement, nous nous sommes rendus compte que c’était très intéressant de les développer dans ce sens : des pylônes non-standard qui optimisent leur comportement en s’adaptant au mieux au paysage. Le client a adoré notre proposition et nous avons remporté le concours. Les difficultés sont arrivées au moment de la construction avec l’entreprise de fabrication, qui restait attachée à un mode de production standardisé et classique. Il a été intéressant de remarquer que le problème culturel et les difficultés à communiquer étaient parfois des verrous plus importants que les questions techniques ou normatives.

 

D’autres exemples d’intégrations multicritères dans une approche paramétrique ?

Je ne sais pas si on peut véritablement parler de paramétrique dans ce cas, mais ce qui m’intéresse est de questionner la notion de multicritère est d’en chercher ses limites. Tous mes projets explorent la possibilité d’intégrer au processus de conception à la fois des données numériques (donc quantifiables) et des données sensibles (donc plus difficilement mesurables) comme les questions sociales, culturelles et émotionnelles.

Si la conception paramétrique consiste à intégrer de nouveaux degrés de liberté dans la génération des formes, j’ai ressenti dans ma pratique le besoin d’ouvrir ce processus aux citoyens ou aux usagers. Je me suis alors penché sur les processus d’architecture participative en utilisant les algorithmes comme moyen de communication, ou d’échanges d’information, plutôt que comme outil de calcul.

C’est dans ce but que j’ai rejoint en 2010 l’équipe de Ecosistema Urbano sur le projet Dreamhamar, un projet participatif réalisé en Norvège dont la méthodologie était fortement basée sur l’exploitation des réseaux sociaux (la vidéo ci-dessous donne un aperçu du projet). Quelques années après j’ai créé l’espace d’expérimentation Volumes comme une continuité de ce projet.

Avec le recul, j’interprète ces projets comme des tentatives de créer un environnement où les procédures numériques (communication, fabrication numérique, etc…) sont intégrées à des procédures sociales (interaction entre individus).

C’est à la suite de ces expériences que j’ai commencé à voir le design computationnel plus comme une nouvelle méthodologie, voire une nouvelle forme de pensée, que comme un ensemble d’outils d’aide à la conception.

L’architecte se concentrerait alors sur une sorte de meta-conception, c’est-à-dire qu’il s’occuperait de mettre en relation des données, des acteurs, des idées. Il serait responsable de faire émerger le projet plus que de trouver la solution idéale.

Cela remettrait en question non seulement le rôle de l’architecte dans la société, mais aussi l’organisation de la chaîne de production de l’architecture et de la ville avec ses différents intervenants (clients, promoteurs, usagers, architectes et bureaux d’études).

 

Que dirais-tu pour répondre aux architectes ou urbanistes qui considèrent l’approche paramétrique trop déterministe, trop calculatoire ?

Il y a une peur chronique chez les architectes, une angoisse idéologique envers la technologie. Il n’a jamais été aussi facile de concevoir et de fabriquer des formes complexes et non-standards, ce qui était pratiquement impossible ou utopique il y a dix ans. Je pense que ce sont des opportunités à explorer : pourquoi ne pas le considérer comme une manière d’introduire plus de créativité et de liberté dans nos architectures ?