Các nhà nghiên cứu chứng minh cách AI có thể tạo ra bố cục không gian hiệu quả hơn con người và chỉ trong một khoảng thời gian ngắn.
Hãy tưởng tượng bạn đang sống trong một thành phố xanh, mát mẻ với nhiều công viên và những lối đi bộ, làn đường dành cho xe đạp và xe buýt đưa mọi người đến các cửa hàng, trường học và trung tâm dịch vụ chỉ trong vài phút.
Giấc mơ tuyệt vời đó là hình ảnh thu nhỏ của quy hoạch đô thị, được gói gọn trong ý tưởng về thành phố ‘chỉ trong 15 phút’, nơi tất cả các nhu cầu và dịch vụ cơ bản đều có thể tiếp cận, cải thiện sức khỏe cộng đồng và giảm lượng khí thải xe cộ.
Trí tuệ nhân tạo (AI) có thể giúp các nhà quy hoạch đô thị nhận ra tầm nhìn đó nhanh hơn, với một nghiên cứu mới từ các nhà nghiên cứu tại Tsinghua University ở Trung Quốc, chứng minh cách AI có thể tạo ra bố cục không gian hiệu quả hơn con người và trong một khoảng thời gian ngắn.
Nhà khoa học về sự tự động hóa – Yu Zheng và các đồng nghiệp muốn tìm giải pháp mới để cải thiện các thành phố đang nhanh chóng lâm vào tình trạng tắc nghẽn và bê tông hóa. Họ đã phát triển một hệ thống AI để giải quyết các nhiệm vụ tính toán, tẻ nhạt nhất trong quy hoạch đô thị – và nhận thấy nó đã tạo ra các quy hoạch đô thị vượt trội hơn thiết kế của con người khoảng 50% trên ba chỉ số: khả năng tiếp cận dịch vụ, không gian xanh và mức độ giao thông.
Bắt đầu từ quy mô nhỏ, Zheng và các đồng nghiệp của mình đã giao nhiệm vụ cho mô hình của họ là thiết kế các khu đô thị có diện tích chỉ vài km2 (khoảng 3 × 3 khối nhà).
Sau hai ngày đào tạo và sử dụng một số mạng lưới thần kinh, hệ thống AI đã tìm kiếm cách bố trí đường và cách sử dụng đất lý tưởng để phù hợp với khái niệm về các chính sách và nhu cầu quy hoạch địa phương và thành phố ‘chỉ trong 15 phút’.
Trong khi mô hình AI của Zheng và các đồng nghiệp có một số tính năng để mở rộng quy mô sử dụng để quy hoạch các khu đô thị lớn, thì việc thiết kế toàn bộ thành phố sẽ phức tạp hơn nhiều. Các nhà nghiên cứu ước tính, việc soạn thảo một khu dân cư bao gồm các khối 4×4 có số quyết định quy hoạch nhiều gấp đôi so với các khối 3×3.
Nhưng việc tự động hóa ngay cả một vài bước trong quy trình lập kế hoạch có thể tiết kiệm rất nhiều thời gian: mô hình AI tính toán trong vài giây một số nhiệm vụ nhất định mà con người phải mất từ 50 đến 100 phút để thực hiện.
Các nhà nghiên cứu cho biết, việc tự động hóa các nhiệm vụ tốn nhiều thời gian nhất của quy hoạch đô thị sẽ giúp các nhà quy hoạch tập trung vào các nhiệm vụ mang tính thách thức hơn hoặc lấy con người làm trung tâm, chẳng hạn như sự tham gia của công chúng và tính thẩm mỹ.
Thay vì AI thay thế con người, Zheng và các đồng nghiệp dự tính hệ thống AI của họ hoạt động như một “trợ lý” cho các nhà quy hoạch đô thị, những người có thể tạo ra các thiết kế ý tưởng được tối ưu hóa bằng thuật toán và được các chuyên gia con người xem xét, điều chỉnh và đánh giá dựa trên phản hồi của cộng đồng.
Bước cuối cùng này là trọng tâm của một thiết kế tốt, nhà khoa học nghiên cứu Paolo Santi của Massachusetts Institute of Technology (MIT) viết trong một bài bình luận về nghiên cứu.
Ông viết: “Quy hoạch đô thị không chỉ đơn thuần là phân bổ không gian cho các tòa nhà, công viên và chức năng mà còn là thiết kế một nơi mà cộng đồng đô thị sẽ sống, làm việc, tương tác và hy vọng sẽ phát triển trong một thời gian rất dài.”
So sánh quy trình làm việc có sự phối hợp giữa AI và con người của họ với các thiết kế 100% do con người, Zheng và các đồng nghiệp nhận thấy quy trình hợp tác có thể tăng khả năng tiếp cận các dịch vụ cơ bản và công viên lần lượt là 12 và 5%.
Các nhà nghiên cứu cũng khảo sát 100 nhà thiết kế đô thị, những người không biết liệu các kế hoạch mà họ được yêu cầu lựa chọn là do con người lập kế hoạch hay AI tạo ra. AI đã giành được nhiều phiếu bầu hơn cho một số thiết kế không gian, nhưng đối với các kế hoạch khác, không có sự ưu tiên rõ ràng nào giữa những người tham gia khảo sát.
Tất nhiên là thử nghiệm thực sự sẽ diễn ra ở các cộng đồng được xây dựng từ những kế hoạch đó, được đo bằng mức giảm tiếng ồn, nhiệt độ và ô nhiễm cũng như những cải thiện về sức khỏe cộng đồng mà quy hoạch đô thị tốt hơn hứa hẹn mang lại.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Computational Science.
