自20世纪初以来,建筑学试图改进学科内部设计方法论,经历了数次思潮演变。这些思潮大多借鉴其他学科的理论,从哲学到计算机科学都有所囊括。通过向这些学科的借鉴,建筑学得以尝试新的发展可能。因此我们把时间再往前推一些,以观察和澄清一段较少有人关注的建筑史。
两次工业革命为当时的社会赋予了高度的复杂性。大量人群涌入城市,给前现代的建成环境带来了巨大的压力,规划师亟需一种崭新的、可靠的方式来管理城市,同时建筑师也希望以更科学和理性的方式提升居住空间的品质。可是要在工业社会中进行设计,建筑师需要处理远比传统农业社会复杂的不确定性(uncertainty)。在计算机和人工智能得到长足发展之前,当时的建筑师并没有太称手的工具,以柯布西耶为首的先驱们尝试从汽车等先进制造业中获取启发,并针对不确定性问题提出可能的解决方法{2.1}。不仅仅是建筑学,当时自然科学和社会科学中的其他领域也都面对着处理复杂问题时,理论和工具缺乏的窘迫。为了回应这些需求,以系统科学和控制论为发端的复杂性科学(Complexity Science)为诸多学科在理解复杂系统方面提供坚实的理论基础{2.2}。
而在工具方面,随着早期机电计算机和可编程电子计算机的出现,一种可通过机器来控制建筑的概念不断发酵。在这个新概念的影响下,建筑师开始尝试为建筑赋予人造“生命”。这群建筑学内部的“非主流”派对未来人类的建成环境提出了种种设想。他们畅想在类智能体的帮助下,建筑自身可以控制空间的营造,并对居住在其中的“被服务者”和室外环境作出反应{2.2.2]。另一方面,部分先驱者也从对实体建筑的想象转向对虚拟建筑的探索{2.2.3],甚至开始了通过计算机实现一种类似于今天的生成式设计 (Generative Design)程序的尝试。
复杂性科学的探索继续往前,人工智能概念的出现是其中一个重要的转折点{2.3.1}。多位建筑师开始考虑将此与建筑学进行结合的可能性。由于当时的计算机和人工智能技术都有较大的局限,他们更多地是在理论上对生成式设计进行探索{2.3.2}一{2.3.4}。伴随着人工智能发展第一次陷入瓶颈,构建设计生成系统的研究受阻,而且随着个人计算机的普及和商业绘图软件的使用,建筑学转向了设计表现的数字化[2.3.5。到20世纪90年代后期,由于计算机性能和建筑设计软件的发展,使用计算机进行生成式设计的尝试再一次得到了复兴{2.3.6}。