Arquitetura atende a IA na Microsoft



Jenny Sabin está sentada em um poleiro como um poleiro no elevador de tesouras; sua cabeça se destaca da abertura da estrutura porosa e ela tenta puxar o material para o exoesqueleto da instalação, que está sendo construída no espaçoso átrio do prédio 99 do campus da Microsoft em Redmond.

"Vai ser incrível", diz ela.

Para Sabin e seus colegas da Microsoft, a barraca luminosa, transparente e arejada que eles montam no Edifício 99 é uma ferramenta de pesquisa e uma maneira de olhar para o futuro em que a inteligência artificial é tecida na arquitetura.

"Até onde eu sei, esta instalação é o primeiro projeto arquitetônico a ser conduzido pela inteligência artificial em tempo real", diz Sabin, fundador e designer-chefe do Jenny Sabin Studio em Ithaca, Nova York. Os especialistas deste departamento desenvolveram e construíram esta barraca como parte do programa Microsoft Artist in Residence .

A estrutura de dois andares consiste em módulos nodais feitos em uma impressora 3D, hastes de fibra de vidro e tecido, que no espaço digital é entrelaçado com fios fotoluminescentes. O design usa inteligência artificial para traduzir dados anonimizados sobre a expressão de um rosto humano, sons, tom de voz e linguagem na coreografia da dança da cor e da luz.

Usando arte e design para visualizar informações coletadas por microfones e câmeras de diferentes locais do edifício, os designers e pesquisadores da Microsoft esperam inspirar os espectadores através da interatividade da arquitetura a pensar sobre o papel da inteligência artificial em nossas vidas.

"Artesanato e arte, criatividade e humanidade desempenham um papel muito importante na inovação técnica", diz Eric Horwitz, diretor de pesquisa da Microsoft. Ele também é o presidente do comitê Aether, cujos esforços estão focados em uma abordagem responsável ao desenvolvimento e implantação de tecnologias de inteligência artificial. O Comitê, em particular, considera as questões complexas do uso da IA ​​e da confidencialidade dos dados, a objetividade e o viés dos sistemas de IA, bem como a interação e cooperação do homem e da IA.

O programa Artist in Residence foi projetado para incentivar os artistas a implementar idéias criativas na interseção entre arte e ciência da computação, onde eles poderiam trabalhar em conjunto com pesquisadores e engenheiros da Microsoft e contribuir com o pensamento criativo e inovador em toda a empresa.

"A criação de Jenny", acrescenta Eric, "é a personificação das expectativas e capacidades das tecnologias de aprendizado de máquina e reconhecimento de padrões, além de preocupações com o crescente impacto em nossas vidas. Atualmente, eles estão cada vez mais penetrando na realidade circundante, tornando o mundo ao seu redor mais interessante, mais bonito, mas ao mesmo tempo potencialmente mais vulnerável. ”



Viver, respirar matéria


O projeto, chamado Ada, pesa cerca de 800 kg. O exoesqueleto contém 895 exclusivos, feitos especialmente com impressão 3D, modelos nodais que conectam 1274 hastes de fibra de vidro a uma teia hexagonal, que forma uma tenda elipsóide rígida.

"O projeto tem muitas partes", disse Sabin com um prato de comida tailandesa nas mãos. Por muitas semanas, ela montou manualmente uma estrutura complexa para horas tardias.

Os filamentos fotoluminescentes são conectados a uma rede porosa e luminosa de células e cones, que são fixados no exoesqueleto e se estendem para dentro, revestindo a parede interna macia e dando a Ada a sensação de um favo de mel.

Um cone holístico da altura de um piso inteiro, envolto em tule de nylon e atado com cabos de fibra óptica, passa pelo núcleo da Ada e fornece forças de compressão para manter toda a estrutura em uma tensão coordenada.

Microfones e câmeras de diferentes locais do edifício 99 coletam dados anonimizados, que os algoritmos de IA convertem em mudanças na cor e na intensidade da luz, que podem ser vistas através de LEDs tecidos no tecido da Ada e através da luz de fundo em torno da instalação.

“Essa é uma estrutura viva e respiratória e fica no coração do edifício. Como ela muda a psicologia das pessoas em relação ao espaço em que vivem, como elas influenciam esse espaço e vice-versa? ”, Pergunta Asta Roseway, pesquisadora-chefe de design do Urban Innovation Lab da Microsoft, em Redmond, que administra o programa Artist in Residence.



Eric Horwitz (à esquerda), diretor do laboratório de pesquisa da Microsoft e Jenny Sabin (à direita), designer-chefe do Jenny Sabin Studio em Ithaca, uma agência de design de arquitetura em Nova York e um artista de projetos da Microsoft, discutem a instalação do Ada. Foto: John Brecher.

Inspiração e demolição de paradigmas


Roseway, cofundadora do programa Artist in Residence em 2015, no início deste ano, sentada confortavelmente em um sofá no espaçoso átrio do prédio 99, e posteriormente ocupada com Ada, disse com um sorriso de orelha a orelha que quando as pessoas sorriem para Ada, ela metaforicamente sorri de volta para elas. .

A instalação do Ada simboliza o início de uma nova onda de IA - inteligência integrada. Agora, ele está passando dos laboratórios de pesquisa para os produtos e serviços que as pessoas usam na vida cotidiana. Isso, por sua vez, levanta questões diferentes e até preocupações sobre a profundidade da integração da IA ​​em nossas vidas.

“Para onde está indo tudo isso? O que mais isso poderia levar? De que outra maneira isso pode se desenvolver? Será útil, por exemplo, em um hospital onde as pessoas devem se sentir calmas e confortáveis? ”, Pergunta Roseway.

Projetos anteriores no programa Artista em Residência levaram a uma reflexão sobre vários tópicos, por exemplo, o futuro dos alimentos - o que acontecerá quando recursos aprimorados de percepção permitirem que as pessoas se comuniquem com plantas ou pesquisas sobre tecnologias que abrirão as artes visuais para pessoas com deficiência visual ou cega , e as roupas responderão no nível pessoal de umidade humana .

"O programa realmente visa inspirar e mudar fundamentalmente nossas mentes, nos tirar da bolha e como vemos tecnologias específicas", disse Mira Line, co-diretora de ética da Microsoft para IA e sociedade, que começou a trabalhar com Roseway depois de escrever a última. documento especializado sobre o valor do artista para o ambiente corporativo.

Por exemplo, como ela diz, designers e engenheiros costumam criar tecnologia com uma tarefa comercial específica em mente. Quando os artistas ingressam no ciclo de desenvolvimento, eles tendem a usar a tecnologia a seu critério, decompô-la e reconfigurá-la de uma nova maneira, e isso ajuda a uma nova aparência a ver as oportunidades, riscos e formas possíveis para futuras pesquisas.

Lane e Roseway conheceram Sabin na primavera de 2017 em um evento de caridade na Escola de Arte da Universidade de Washington. Sabin, que cresceu perto de Seattle e se formou na Universidade de Washington, fez uma palestra sobre a criação de materiais e formas completamente novos, cujas idéias ela emprestou da natureza, afastando-se dos ângulos retos tradicionais do projeto arquitetônico.

"Havia, por definição, algo novo e fresco", diz Roseway. "Não é uma ideia fantástica que nossas casas se harmonizem muito mais com formas naturais e, além disso, ainda tenham inteligência embutida?!"

"Então, por um ano e meio, discutimos como seria o projeto conjunto com a Microsoft", continua Sabin. - As primeiras negociações diziam respeito à idéia de criar um projeto desse tipo, no centro do qual uma pessoa seria colocada e quem poderia descobrir o valor dos dados em uma perspectiva completamente diferente. Também deveria levantar questões sobre a possibilidade de interpretação incorreta e confidencialidade dos dados pessoais, nos quais o grupo Lane Ethics and Society estava envolvido. ”

“Existem muitas estruturas intangíveis e aspectos espaciais dos dados que realmente não podemos ver, sentir ou entender até que entrem em contato com algum tipo de limite material de contato”, continua Sabin. "Para mim, a coisa mais fascinante sobre esse projeto é que ele já representa pesquisa no nível mais fundamental".



A artista Jenny Sabin mostra seu laboratório na Universidade Cornell em Ithaca, NY, onde é professora de arquitetura. Foto de John Brecher para Microsoft.

Ensinar computadores a entender as pessoas


Daniel McDuff, da Microsoft, está pesquisando tecnologias que permitem que as máquinas percebam com precisão as emoções humanas. Isso permite que o assistente inteligente execute várias ações, como corrigir quando o paciente perdeu o tempo de tomar o medicamento ou notificar o enfermeiro.

"Os computadores que reconhecem emoções podem transformar a indústria de jogos, a acessibilidade ambiental e a arquitetura", diz ele.

Sua plataforma, que controla Ada, responde a sinais relacionados a emoções. Os algoritmos transformam os dados em números que representam um gradiente de tônus ​​emocional de negativo para positivo e de fraco para intenso. Ada, por sua vez, apresenta dados através de alterações na cor e na luz.

McDuff e seus colegas armazenarão dados anonimizados (sem vídeo, áudio ou texto de acordo com os requisitos de privacidade de dados da Microsoft) acumulados pela Ada por três anos. Eles vão usá-los para pesquisar, por exemplo, como as condições climáticas e os eventos atuais afetam a expressão de nossos rostos, o tom de voz e de palavras que usamos e também para estudar como os padrões de comportamento das pessoas mudam ao longo do dia.

"Chamei a atenção para meus próprios dados", diz McDuff. - Em média, de manhã sorrio duas vezes mais que à noite. Eu não fazia ideia. Eu acho que essa é uma grande diferença. Espero que este projeto ajude a realizar muitos tipos de comportamentos ".

A participação no projeto é voluntária e a equipe da Microsoft, que lida com a confidencialidade dos dados pessoais, garantiu a conformidade com as condições relevantes para o fornecimento de dados e sua proteção por meio do anonimato dos dados. McDuff explicou que, se desejado, os funcionários podem evitar o contato com sensores entrando no edifício por portas especiais e usando inúmeras cozinhas, salas de reunião e relaxamento que não estão vinculadas ao projeto.

“À medida que mais e mais pessoas decidem ingressar no projeto - e a criação de 99 funcionários pode instalar o sistema em seus computadores locais e decidir quando mantê-lo ligado e quando desligá-lo - estamos começando a entender melhor como interagimos e influenciamos uns aos outros. em um amigo ”, enfatiza McDuff.

"Juntos, decidimos como será o prédio hoje", diz ele. - Cada um de nós é capaz de controlar nossas emoções e como nos relacionamos com os outros e interagimos em equipe. Se eu for amigável com todas as pessoas ao redor e elas sorrirem para mim em resposta, terei um impacto maior na visualização do que quando estiver sozinha, porque, graças a mim, os sensores de toque de cada uma delas detectam sorrisos ".

O reconhecimento de expressões faciais é semelhante a outros desenvolvimentos no campo da IA, que visam melhorar a compreensão de uma pessoa, incluindo a compreensão de seus objetivos e aspirações. Por exemplo, o assistente intelectual da Cortana reconhece quando as pessoas prometem algo a outras pessoas em suas mensagens de email e, em seguida, as lembra, se necessário.

Para um trabalho de qualidade, os sistemas de inteligência artificial precisam entender melhor as pessoas. Os dados coletados por Ada ajudarão McDuff a melhorar seu sistema e, como ele espera, iniciar um diálogo sobre o uso competente e razoável dessas tecnologias.
"Se eu tentar substituir uma pessoa que não esteja envolvida nesse projeto, pode parecer que as empresas de tecnologia estão tentando esconder os dados coletados de nós", diz McDuff. "Intencionalmente, fizemos a instalação transmitir esses dados e, assim, as pessoas começaram a ter perguntas que nem sempre podiam fazer antes".



Daniel MacDuff, especialista chefe da organização de pesquisa da Microsoft, está verificando a instalação de Ada. McDuff criou uma plataforma de medição que coleta dados relacionados a sentimentos. Os algoritmos de inteligência artificial traduzem esses dados em uma dança de cor e luz, que exibe o inferno. Foto de John Brecher para Microsoft.

Borrando as fronteiras


O Curiosity é o principal mecanismo de Sabin, que, além de consultório particular em um escritório no centro de Ithaca, também é professor de arquitetura na Universidade de Cornell, onde incentiva seus alunos a tentar diferentes abordagens ao projeto arquitetônico. “Muitas vezes imaginamos um arquiteto desenhando esboços em um guardanapo. Chamamos isso de diagrama de festas, a partir do qual uma ótima idéia para um projeto pode nascer. E eu digo, vamos virar de cabeça para baixo e pensar em como a forma final surgiu de um conjunto de relacionamentos ”, diz ela, nos acompanhando ao seu laboratório no porão da Cornell School of Architecture.

As prateleiras do laboratório estão cheias de protótipos, como uma sequência de tijolos porosos e leves, impressos em uma impressora 3D, que mais uma vez falam sobre a singularidade de sua abordagem, com base na colaboração de biólogos e engenheiros. Essa abordagem leva à idéia de repensar as paredes. Uma luva de nylon solitária tecida a partir de fios fotoluminescentes pendura em um orifício de ar e lembra a todos do estudo da interação entre luz e percepção que Ada demonstra.

Uma variedade de impressoras 3D, uma faca a laser, um forno de secagem e um braço robótico, mais adequados para a montagem de transportadores, demonstram claramente as tecnologias avançadas de fabricação que a Sabin possui e que podem transformar a aparência do projeto arquitetônico e seu significado. As células e os cones de Ada, por exemplo, são criados como resultado de um processo chamado tricô digital 3D.

Além de usar ferramentas de outras áreas, Sabin ensina seus alunos a aplicar idéias e métodos de diferentes áreas da ciência. Por 14 anos, ela trabalhou com biólogos celulares, cientistas de materiais e engenheiros mecânicos para criar materiais e projetos arquitetônicos completamente inovadores que seriam adaptáveis, imersivos e responsivos ao meio ambiente e às pessoas sob a cúpula.

“Quanto fazemos para tornar nosso espaço pessoal? "Com que frequência pensamos na arquitetura não apenas como fornecendo sustentabilidade, funcionalidade e atendendo aos padrões exigidos, mas também como uma área profundamente humana e pessoal?", Pergunta Sabin.

Aparência de Ada


Trabalhar no Jenny Sabin Studio é mais uma atividade intelectual do que uma transformação do espaço. Os designers clicam nos modelos digitais da Ada nas telas dos computadores. As prateleiras de vidro são preenchidas com figuras comemorativas e comprimidos honorários. Em um lugar de honra atrás de uma pequena mesa Sabin, um artigo de jornal sobre o projeto Lumen , uma instalação de rua do MoMA PS1 em Queens, Nova York, que anunciou a criação de Ada, fica pendurada em uma moldura.

No estúdio, Sabin e sua equipe de design estão trabalhando em projetos e instalações de exibição.
"Estou seriamente interessado em como a pesquisa pode afetar a arquitetura, não apenas em termos de material de ensino ou como uma maneira de pensar, mas como isso afeta a arquitetura viva", diz ela.

Em um dia frio de março, no início deste ano, imagens digitais quase prontas de Ada mostraram como essa estrutura aérea preencheria o átrio do edifício 99 e converteria os dados em cores e luzes.

Sabin nomeou sua instalação em homenagem a Ada Lovelace, a famosa cientista do século XIX. Em 1843, Lovelace propôs o uso de cartões perfurados para resolver as equações matemáticas do Analytical Engine, inventado por Charles Babbage, que era o precursor de um computador digital, mas nunca foi construído.

"Ada é frequentemente creditada pelo fato de ter sido a primeira programadora", diz Sabin. “Foi especialmente correto nomear a instalação em sua homenagem, porque o projeto combina tecnologias de produção, como tecelagem digital 3D, com a visualização de dados que alimentam a IA.”



Jonathan Lester (à esquerda), engenheiro-chefe da Microsoft Research Labs em Redmond (Washington), e Asta Roseway (à direita), designer-chefe do programa Artist in Residence, estão preparando elementos de iluminação LED para tecer o tecido da Ada. Foto de John Brecher para Microsoft.

Arquitetura atende AI


Por mais de três semanas neste verão, em um prédio da 99 Sabin, Roseway e sua equipe de pesquisadores, designers e engenheiros conectaram nós e hastes em um exoesqueleto, puxaram tecido, amarraram LEDs, instalaram luzes de palco e penduraram um cone de tensão.

Enquanto isso, os sensores de McDuff começaram a coletar dados em locais públicos em todo o edifício: no átrio, cozinhas de escritórios e áreas de lazer.

Cada sensor é uma caixa pequena e consiste em uma webcam e microfone conectado a uma caixa preta do tamanho de um modem que envia dados via Wi-Fi para um banco de dados seguro do Azure.

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Source: https://habr.com/ru/post/pt476040/


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