Увеличение небоскребов в городе напоминает развитие некоторых живых систем. Испанские исследователи создали эволюционный генетический алгоритм, который на основе исторических и экономических данных городской территории может предсказать, как может выглядеть ее горизонт в ближайшие годы. Этот метод был успешно применен в процветающем районе Минато в Токио.
Ученые осознали, что рост городов следует закономерностям, сходным с моделями некоторых самоорганизующихся биологических систем. Вдохновленные природой, они разработали генетические алгоритмы, которые предсказывают, как будет увеличиваться количество небоскребов и других зданий в городской местности.
"Мы работаем в рамках эволюционных вычислений, ветви искусственного интеллекта и машинного обучения, которая использует основные правила генетики и дарвиновскую логику естественного отбора для предсказаний", - объясняет архитектор Иван Пазос.
«В этом типе вычислений множество возможных решений проблемы комбинируются случайным образом, - добавляет эксперт, который в настоящее время работает в японской архитектурной фирме, - и система отбора выбирает лучшие результаты. операция повторяется снова и снова, пока алгоритмы не получат наиболее точные результаты."
Таким образом, Пазос и группа исследователей из Университета Коруньи (Испания) создали алгоритмы, основанные на других стандартных генетических алгоритмах, которые изучают модели роста городских районов, используя исторические данные из строительного сектора. и различные экономические параметры.
Исследование, опубликованное в Журнале городского планирования и развития, было сосредоточено на одном из районов с самым высоким вертикальным ростом в мире за последние годы: районе Минато в Токио, где расположены штаб-квартиры многонациональных компаний. таких как Mitsubishi, Honda, NEC, Toshiba или Sony.«Эту методологию можно было бы применить к любому другому городу с большим количеством небоскребов», - отмечает Пазос.
В 2015 году, когда вся информация была собрана, авторы создали серию карт и 3D-изображений Минато, чтобы иметь возможность прогнозировать количество зданий и их вероятное расположение в этом быстро развивающемся районе в последующие годы в течение период 2016-2019 гг.
«Прогнозы алгоритма были очень точными в отношении фактической эволюции линии горизонта Минато в 2016 и 2017 годах», - говорит Пазос, комментируя: «Теперь мы оцениваем их точность для 2018 и 2019 годов, и это кажется, по наблюдениям, что они будут верны на 80%."
По словам авторов, алгоритм оценивает не только количество будущих небоскребов в окрестностях города, но и конкретные районы, где они, скорее всего, будут расположены.
"Окончательный вывод исследования заключается в том, что эволюционные вычисления, по-видимому, способны находить неочевидные закономерности роста в сложных городских системах, а посредством их последующего применения выполняют функцию предсказания возможных сценариев развития. эволюция городов.", - заключает Пазос.