مقاله و مبانی نظری و پیشینه تحقیق معماری الگوریتمیک ,

مقاله و مبانی نظری و پیشینه تحقیق معماری الگوریتمیک

در قالب word و در 27 صفحه و قابل ویرایش و دارای منابع سال 1402

فهرست مطالب

2-5- معماری الگوریتمیک 
2 -5-1-مفهوم الگوریتمیک 
2-5-2- طراحی الگوریتمیک 
3-5-2- معماری دیجیتال 
2-5-4- طراحی دیجیتال 
2-5-5- پیشینه کاربرد ابزارهای دیجیتال در معماری 
2-5-6- مصالح در معماری دیجیتال 
2-5-7- ظهور طراحی رایانشی در معماری 
8-5-2- پارامتریک یا الگوریتمیک 
9-5-2- نقش الگوریتم در طراحی 
10-5-2- فرایند پردازش داده ها در الگوریتم طراحی 
11-5-2- الگوریتمها و منطقهای کاربردی در طراحی معماری 
2-5-12- الگوریتم های بهینه سازی در طراحی معماری 
2-5-13- معرفی الگوریتم های بهینه سازی در طراحی معماری 
2-5-13-1- الگوریتم های تکاملی 
2-5-13-2- الگوریتم مبتنی بر قوانین فیزیک 
الگوریتم تبرید 
الگوریتم بهینه سازی جستجوی گرانشی 
2-5-13-1- الگوریتم مبتنی بر ازدحام 
الگوریتم ازدحام ذرات 
الگوریتم کلنی مورچه ها 
الگوریتم گرگ خاکستری 
2-5-13-4- الگوریتم مبتنی بر طبیعت 
الگوریتم پروانه 
2-4-الگوریتم کرم شب تاب 
2-5-13-5- الگوریتم های ترکیبی 

2-5- معماری الگوریتمیک

پیشینه تحقیق

منابع فارسی

منابع لاتین

2 -5-1-مفهوم الگوریتمیک
الگوریتم - الگوریتم یک مجموعه مشخصی از دستورات است که اطلاعات را به عنوان ورودی دریافت کرده پردازش میکند و پاسخ آن را در خروجی به ما ارائه می‌دهد(سیپسر، 2006). در حقیقت الگوریتم حل کردن مسئله از روشِ نظام مند، به منظور تعمیم آن به مسائل مشابه است و دلالت واژه الگوریتمبر روش و منطق حل مسئله است، البته پیدا کردن روش حل مسئله با حل آن متفاوت است(گلابچی و همکاران، 1390). الگوریتم ها کارهای مختلف و متعدد محاسباتی را انجام میدهند و به نوعی زبان اصلی کامپیوتر در انجام عملیات آن هستند. در یک نرم افزار سه بعدی این الگوریتم ها می‌توانند در قالب دستورات مشخص، اطلاعاتی را از طراح گرفته و بر اساس پردازش این اطلاعات اولیه به تولید قرم بپردازند. طراح می‌تواند اطلاعات و نحوه ورود آن به الگوریتم را تعریف کند و حاصل این پردازش به صورت قرم در فضای مجازی ظاهر می‌شود. در این قرایند و بسته به نیاز طراح، یک یا صدها عنصر، طراحی و ویرایش میشوند و در قضای مجازی نمود می‌یابند. در نتیجه طراح در این فرآیند به تولید یک شکل پیش قرض مشغول نیست. او قوانینی را کنار هم می‌چیند و الگوریتمی را سازماندهی میکند که بر اساس پردازش آن قرم معماری تولید میشود لذا با این تعریف شاید بتوان گفت که قرم معماری تنها موضوع اصلی نیست بلکه فرآیند تولید آن در اختیار و کنترل معمار است و او با تغییر المانهای مختلف طراحی در الگوریتم، گزینه های مختلف را تولید میکند تا در نهایت گزینه مطلوب را انتخاب نماید. در این فرآیند کلیه پارامترهای مؤثر بر طراحی وشکل گیری فضا قابل اعمال بر الگوریتم است و معماری در فضایی متأثر از پارامترهای مختلف مؤثر بر پروژه و تعریف نحوه تأثیرگذاری آن-ها، شکل میگیرد (خبازی، 1395).
2-5-2- طراحی الگوریتمیک
طراحی الگوریتمیک یک روش خاص برای ایجاد یک روند ریاضی در فرایندهای حل مسئله است. طراحی الگوریتم در بسیاری از تئوری های راه حل برای تحقیق عملیاتی مانند برنامه نویسی پویا و تقسیم و حل مسئله شناسایی و گنجانده شده است (گوردیچ و تامسیا، 2002).
3-5-2- معماری دیجیتال
معماری دیجیتال از مدل سازی کامپیوتری، برنامه نویسی شبیه سازی و تصویربرداری برای ایجاد فرمهای مجازی و ساختارهای فیزیکی استفاده می‌کند. اصطلاحات نیز برای اشاره به جنبه های دیگری از معماری که از ویژگی های فن آوری های دیجیتال استفاده شده است(کامبل، 2004).
معماری دیجیتالی ایجاد شده ممکن است از استفاده از مواد واقعی مانند ،آجر سنگ ،شیشه ،فولاد، چوب استفاده نکنند. معماری دیجیتال فقط فضای ایده را نشان نمی‌دهد؛ همچنین مکانهایی برای تعامل انسان ایجاد می‌کند که به فضاهای معماری فیزیکی شباهت ندارند. نمونه هایی از این مکان ها در جهان اینترنت و قضای مجازی شامل وب سایت ها سیاه چالهای چند کاربر و اتاق های گفتگوی اینترنتی است (برتول و فویل، 1997).
معماری دیجیتال با محاسبات پیچیده ای که معماران را محدود کند به معماران اجازه میدهد طیف متنوعی از اشکال پیچیده با استفاده از الگوریتم های کامپیوتری به راحتی ایجاد شود. ژانر جدید "معماری اسکریپت، شاخص و تکرار شونده" موجب افزایش نتایج رسمی میشود و طراح نقش انتخاب و افزایش امکانات در طراحی معماری را به نمایش میگذارد. این موضوع شروع مجدد بحث در مورد انحصاری، اکسپرسیونیسم و نقش تکنولوژی در جامعه را به دنبال دارد که منجر به شکل جدیدی از معماری غیراستاندارد توسط معمارانی نظیر زاها حدید، کاستوو استریوس و استودیوی یوان می‌شود (علی و بربیا، 2006).
برای نمایش گونه های معماری دیجیتال، از گرافیک رایانه ای استفاده می‌شود که با توجه به گستردگی قلمرو فضایی رایانه دلیل این کارمشخص می‌شود .معماری دیجیتال را معماری و خلق فضا با استفاده از تکنولوژی و امکانات پیچیده گرافیکی در رایانه می‌دانند که این امکان را درمعماران فراهم می‌کند بدون استفاده از مدل های فیزیکی یا ماکت های رایج بتوانند برای محیط های پیچیده ماهیت بصری ایجاد کنند تا امکان تصور و تخیل فضا تا حد بالایی ممکن شود همچنین معماری دیجیتال را کاربست ابزار رایانه و تکنولوژی نوین برای ارائه و نمایش ساختار هندسی فضاهای پیچیده می‌دانند که از ارتباط معماری و کامپیوتر حاصل می‌شود .دلیل این کاربرد را قید و بندهای طراحی فضا در معماری در روش های معمول و رایج می‌دانند که در این روش نشانی از اصول ریخت شناسی رایج و ساخت های فیزیکی معمول در معماری دیده نمی‌شود .در هر صورت معماری دیجیتال ابزاری در دست معمار قلمداد می‌شود تا امکان تجسم احجام و فرم های نامتعارف معماری را ممکن کند و همین نکته تفاوت اساسی آن با معماری تلقی می‌شود چرا که معماری با کاربرد رایانه قصددارد تا به گونه ای خود را از دست معمار برهاند و در تولید و باز تولید فضایی به ساختار برسد در حالی که معماری دیجیتال همچنان دراختیار معمار برای بیان نظرات خویش در خلق فضا باقی می‌ماند (صدیق پور، 1384).
2-5-4- طراحی دیجیتال
طراحی دیجیتال به معنی حذف طراح و یا معمار از فرایند طراحی نیست بلکه به طراح کمک میکند تا با بهرهگیری سرعت بسیار زیاد پردازش در کامپیوتر و حجم حافظه بسیار بالا از فرایندهای استنتاج بسیار دقیق به طرح مناسب و بهینه دست پیدا کند. در این اثر نرم افزارها و فرایندهای طراحی معماری با آخرین دستاوردهای صنعت کامپیوتر توضیح داده شده است. امروزه تمامی مراحل شکلگیری یک طرح با روشهای شبیهسازی و در فرایند دیجیتال توسط طراحان قابل تولید و در هر مرحله قابل ذخیره شدن در کامپیوتر است و پس از تولید طرحهای متعدد، امکان مقایسه آنها و انتخاب مناسبتر طرح به وسیله کامپیوتر قابل انجام است (گلابچی، 1390).
طراحی دیجیتال یکی از رویکردهای فراگیر در فضای طراحی امروز جهان است. این روش مبنای طراحی را بر توجه طراح به پارامترهای موثر بر طرح و روابط بین‌ آنها نهاده است و از این حیث در مقابل روشهای محصول محور فعلی قرار میگیرد. این رویکرد، معماری را وارد قلمروهای جدید فرم شناسی و روش شناسی کرده است. در چنین شرایطی، معماری دیجیتال میان ملموس ترین و سنگین ترین واد موجود در طبیعت یعنی ساختمان و سبک ترین و مجازیترین پدیدههای موجود یعنی داده ارتباط برقرار میکند و برای استحکام این رابطه فیزیکی – دیجیتالی تلاش مینمایند. اما پیوند این دو دنیای متفاوت، پیچیدگی و الزامات متنوع و متعددی دارد (اکبرزاده کاخکی، 1394).

2-5-5- پیشینه کاربرد ابزارهای دیجیتال در معماری
همسو با پیشرفت تکنولوژی و توسعه ابزارها و امکانات دیجیتال دنیای گسترده ای از شیوه ها و رویکردهای گوناگون تولید ایده و شکل دهی و بسط آن پیش روی معماران و طراحان قرار گرفته است. این ابزارها به جنبه های طراحی و ایده پردازی محدود نشده و مباحث مربوط به اجرا تجزیه و تحلیل و تعیین جزییات فنی را هم به خوبی پشتیبانی میکنند. از آنجا که رویکرد معماری الگوریتمیک به عنوان زیر مجموعه معماری دیجیتال مورد بحث قرار میگیرد مروری بر پیشینه بکارگیری فناوریهای نوین در معماری و تاثیر آنها بر روند طراحی و ساخت خواهیم داشت(کوچنانی، 1392).
تاکنون ابزارها و رسانه های متنوعی برای طراحی و بیان ایده های معماری استفاده شده اند، بی شک ساخت و تولید انواع خط کش و گونیا، انواع ابزارهای ترسیم و فیلمها و ابزارهای نقشه کشی و.... هرکدام به سهم خود و در زمان خود بر نحوه طراحی و ارایه ساختمانها اثر گذاشته اند. اما از حدود دهه 1970 به بعد، به کارگیری کامپیوتر به عنوان وسیله ای برای ترسیم و بیان به منظور تولید نقشههای معماری تغییرات شگرفی بر این جریان اعمال کرد Britannica Encyclopedia).
با ورود تدریجی امکانات و ابزارهای کامپیوتری در ،معماری روند طراحی و ساخت ساختمان ها نیز دستخوش تغییر قرار گرفته و فرمها به سمت احجامی پیش رفتند که تقریبا هیچ محدودیتی در ساخت آن- ها وجود نداشت. خانه اپرای سیدنی یورن (انزون)، مجموعه منیل رنزو پیانو ،مرکز تحقیقات اشلامبرگر کمبریج (مایکل هاپکنیز ویلا المپیکا- ماهی بزرگ بارسلون (فرانک گهری (شکل 2-2)،فرودگاه کانزای رنزو پیانو) (شکل 2 (3) ساختمان فرد و کینگر (فرانک گهری، ساختمان مرکزی گروه ساگا (مایکل ها پکنیز و..... از جمله پروژه های منحصر به فرد و پیشرو از نظر معماری و سازه بودند که امکانات کامپیوتری و دیجیتال در طراحی، مدل سازی و برنامه ریزیهای مربوط به ساخت آنها نقشی انکار نشدنی ایفا کردند. روی هم رفته، امروزه تقریبا در همه پروژههای طراحی، کامپیوترها نقشی گسترده تر و پر رنگ تر از همیشه دارند. کامپیوترها به طراحان اجازه میدهند تا مدت زمانی اندک، در مجموعه گسترده ای از راهکارها به جستجو و بررسی بپردازند و همچنین به آنها کمک میکنند تا نتیجه طراحی را با احتمال خطای کمتری پیش بینی کنند کامپیوترها فرایند اصلاح و اعمال تجدید نظر در طراحی را کوتاه تر کرده و امکان شبیه سازی واقعیت را در مراحل ابتدایی و آغازین پروژه فراهم میکنند »(اسکوین، 2008).

پیشینه تحقیق

جلوانی اصفهانی (1396)، تحقیقی تحت عنوان بررسی ویژگی های معماری الگوریتمیک به عنوان رهیافتی نوین در طراحی معماری انجام داد. این پژوهش با روش توصیفی و تحلیلی به دنبال یافتن روش ها و ابزارهایی است که بتواند خلاقيت را در طراح بالابرده و همچنين نيازهای اساسی طرح را پاسخگو باشد. نتایج نشان می‌دهد به وجود آمدن و تکامل ابزارهای الگوریتميک این امکان را به طراح می‌دهد که علاوه بر ایجاد ساختاری جدید و قابل بحث درروند طراحی معماری، به نيازهای محيطی و فيزیکی طرح با استفاده از روش های نوین و متناسب با بستر طرح پاسخ دهد که این امر می‌تواند دقت مدیریت و سازمان دهی طراح را در طول فرایند طراحی بالا ببرد.
چرخچیان و حسینی (1397)، تحقیقی با عنوان طراحی و ساماندهی مبلمان شهری با تاکید بر ارتقای کیفیت فضای شهری خیابات تختی شهر رشت انجام دادند. تحقیق حاضر از نوع کاربردی و روش استفاده در آن نیز توصیفی-تحلیلی و پیمایشی است. ابتدا به بررسی مفاهیم و تعاریف اولیه مبلمان شهری، انواع آن، ضوابط و استانداردهای طراحی آن در ایران و جهان، فضای مبله شده و تعاریفی از کیفیت و منظر شهری، فضای شهری و فضای عمومی شهری پرداخته ؛ سپس با استخراج مجموعه ای از معیارها و شاخص ها در ارتباط با مبلمان شهری در قالب جداولی و مشاهده و جمع آوری اطلاعات به روش میدانی ( مشاهده، پرسشنامه، برداشت اطلاعات میدانی) مقایسه شاخص ها با وضع موجود به بررسی نقاط قوت و ضعف موجود در خیابان تختی رشت در راستای تاثیر مبلمان شهری با روش سوآت پرداخته و زمینه های مختلف را مورد بررسی قرار داده است.
هاشم نژاد (1397)، تحقیق با عنوان تاثیرطراحی المان های شهری بر مبنای نشان و فرهنگ شهری درجهت توسعه پیکره شهری ارائه داد. این تحقیق با روش توصیفی در مقیاسی معطوف به تبیین نحوه آفرینش و گسترش المان شهری به بیان نقش این نشانهها در شهرها پرداخته و نقش آن را بر کیفیت ادراک شهروندان از فضا در چهارچوب معماری ایران تبیین نماید. یافتههای پژوهش ضمن آنکه از پرسش اصلی مقاله، یعنی چگونگی تکوین کالبدی فرآیند نشانسازی در شهر در طی فرآیند شکلگیری استخوانبندی آن ابهامزدایی مینمایند؛ در تبیین گوشههایی از بازتاب آن در توسعه پیکره شهری نیز مفید میباشند.

قسمتی از فهرست منابع
- افشار نادری، کامران و نصیراسلامی، رضا(1385)؛ "قانون طرح ضابطه". مجله آبادی، سال دوم، شماره 20(بهار).
- اکبرزاده کاخکی، شیرین (1394)، طراحی پوسته های نمای کنشگر در برابر نور با بهره گیری از معماری دیجیتال، پایان نامه کارشناسی ارشد معماری فنی، دانشکده هنر و معماری دانشگاه تربیت مدرس.
- امین زاده،بهناز. 1394. ارزشها در طراحی منظر شهر. یچاپ دوم،تهران:انتشارات دانشگاه تهران.
- بحرینی، حسین.(1384).. تحلیل فضاهای شهری در رابطه با الگوی رفتاری استفاده کنندگان و ضوابطی برای طراحی، انتشارات دانشگاه تهران.
- بذرگر، محمدرضا(1396)، بررسی نقش المانهای شهری در تقویت هویت کالبدی، مطالعه موردی شهر شیراز، پژوهش و برنامه ریزی شهری، دوره 8، شماره 3، صص 83-100.
- بهمنی کارزونی، سارا، جلالی، آزاده (1392)، تاثیر نشانهها و المانهای شهری بر خوانایی شهرها، همایش ملی عناصر زیبا سازی شهری، شیراز.
- پاکزاد، جهانشاه (1385)، پدیدار شناسی نماهای مسکونی و سیر تکوین توقعات از آن، هنرهای زیبا، شماره 14.
- پژوهنده، طاهره (1390)، بررسی تأثیر طراحی و مکان یابی مبلمان شهری در خلق سرزندگی مکانی در فضاهای شهری مورد مطالعه خیابان ولیعصر از تئاتر شهر تا میدان ولیعصر، تربیت مدرس.
- توسلی، محمود و ناصر بنیادی (1391)، طراحی فضاهای شهری، تهران: مرکز مطالعات و تحقیقات و معماری ایران، چاپ اول، جلد اول.
- جلوانی اصفهانی، علی (1396)، بررسی ویژگی های معماری الگوریتمیک به عنوان رهیافتی نوین در طراحی معماری، هفتمین کنفرانس بین المللی توسعه پایدار و عمران شهری.
- چرخچیان، مریم و حسینی فتلکی، سیدزهرا،1397،طراحی و ساماندهی مبلمان شهری با تاکید بر ارتقای کیفیت فضای شهری مطالعه موردی: خیابان تختی شهر رشت،چهارمین کنفرانس ملی شهرسازی ،معماری ،عمران و محیط زیست،شیروان،https://civilica.com/doc/774187
- حبیب،فرح (1385)، کندوکاوی در معنای شکل شهر، فصلنامه هنرهای زیبا، دوره 25، صص 5-14.
- خبازی، زوبین (1395)، پارادیم معماری الگوریتمیک، چاپ سو، مشهد: کتابسرای کسری
- درازگیسو، سیدعلی (1392). طراحی الگوریتمیک مجتمع های مسکونی معاصر با تاکید بر نقش سایه اندازی ساختمان های مجاور در بهینه سازی مصرف انرژی، پایان نامه کارشناسی ارشد دانشگاه تربیت مدرس
- رضازاده، راضیه (1386)، بررسی عوامل اجتماعی و فرهنگی موثر بر کیقیت معماری شهری و سیمای شهر، نشریه آبادی، تهران.
- زنگی آبادی،علی،نازنین تبریزی (1384)، طراحی و برنامه ریزی مبلمان شهری، مشهد، انتشارات شریعه توس.
- سجادیان، ناهید؛ نقیبی، نرگس؛ علیزاده، هادی و شجاعیان، علی(1391)، تحلیلی بر مکانیابی بهینه مراکز خدمات ارتباطی در مناطق شهري مطالعه موردي (باجه هاي تلفن عمومی در منطقه امانیه شهر اهواز)، فصلنامه جغرافیا و برنامه ریزی شهری چشم انداز زاگرس، سال چهارم، شماره 12.
- سلطان پور، پریسا، رسولی، المیرا (1389)، مبلمان شهری، سومین همایش مقاوم سازی و مدیریت شهری، خمین، دانشگا ه آزاد اسلامی خمین.
- شرفی، فاطمه و نژادحسین، سیدمحمد و چاوشی، سیدامیر و نجفی، حسین (1398)، جایگاه و نقش مبلمان شهری در هویت بخشی به سیما،منظر شهری و نیاز شهروندان،ششمین کنفرانس ملی پژوهشهای کاربردی در مهندسی عمران، معماری و مدیریت شهری و پنجمین نمایشگاه تخصصی انبوه سازان مسکن و ساختمان استان تهران،تهران.
- شکوئی، حسین (1394)؛ دیدگاه های نو در جغرافیای شهری، تهران: انتشارات سمت، چاپ دوم، جلد اول