Abril de 2024. Equipo de Investigación IXA IA AI.

Presentamos (SREI) el Sistema Inteligente de Reorganización Espacial: el motor detrás de IXA AI.

En Ixa IA hemos desarrollado un innovador sistema de inteligencia artificial denominado (SREI).Este sistema es capaz de identificar y visualizar perímetros, sin importar el perímetro dado (el perímetro es igual a una infinidad de formas posibles).

El SREI basado en reglas de distribución (esto depende de cada empresa, como una cadena de cafeterías, gimnasios o restaurantes) dará una única respuesta de distribución óptima a ese perímetro. Facilitando el modelado directo de la distribución espacial y colocación del mobiliario.Del infinito pasamos a lo finito.

Aprendiendo Diseño Arquitectónico a partir de la Inteligencia Artificial:

Hacia un futuro donde los arquitectos crean con botones, no con líneas.

Por qué?

"IXA AI busca comprender cómo la IA puede transformar la arquitectura, permitiendo la creación de espacios que nunca antes hubiéramos imaginado".

Fondo

La industria de la arquitectura ha experimentado una transformación significativa con la integración de tecnologías avanzadas, comenzando con la llegada del Diseño Asistido por Computadora (CAD). CAD marcó una era revolucionaria, permitiendo a arquitectos y diseñadores producir planos con una precisión y velocidad sin precedentes.

Posteriormente, la implementación del modelado de información de construcción (BIM) profundizó estas capacidades, facilitando un enfoque más holístico que incluye todo, desde la visualización hasta la gestión de proyectos, el análisis estructural y la simulación del rendimiento de la construcción.

Sin embargo, a pesar de estos avances, la industria de la construcción (donde se ubica la industria de la arquitectura), que representa aproximadamente el 14% del PIB global, solo recibe el 1.06% del financiamiento total de capital de riesgo, según el informe Cemex Ventures 2024. Este desequilibrio pone de relieve una enorme oportunidad para la inversión y la innovación, especialmente con la llegada de tecnologías emergentes como la inteligencia artificial (IA).

La IA se perfila como el próximo gran avance en la evolución tecnológica de la arquitectura. Su capacidad para procesar y aprender de grandes volúmenes de datos permite optimizar los procesos de diseño, desde la concepción inicial hasta la ejecución del proyecto.

¿Por qué una IA que distribuye espacios?

¿Cómo funciona?

Causa:

El software implementa un enfoque en el etiquetado semántico y el análisis estructurado de extensos repositorios de planos arquitectónicos.

Cada plano está digitalizado y etiquetado con metadatos detallados que describen características específicas, como mobiliario, zonificación y funcionalidad, lo que facilita el procesamiento avanzado y la búsqueda eficiente dentro de la base de datos.

Nuestra inteligencia artificial denominada Sistema Inteligente de Reorganización Espacial (SREI), se centra en la interpretación de coordenadas dentro de un plano XY, operando bajo un marco riguroso definido por reglas preestablecidas que guían la distribución del espacio.

Utilizando algoritmos avanzados de geometría computacional, la IA analiza y asigna coordenadas XY para mapear eficientemente elementos dentro del espacio designado.

Este enfoque permite a la IA visualizar y manipular datos espaciales como una serie de puntos en un plano, cada uno representado por sus coordenadas específicas que corresponden a la ubicación precisa de los componentes arquitectónicos.

Estos algoritmos no solo calculan las mejores posiciones para cada elemento basándose en maximizar el uso del espacio y cumplir con los requisitos.

Al tratar el diseño como un problema de optimización puntual en un espacio bidimensional, la IA puede ejecutar soluciones de diseño complejas de forma rápida y precisa, lo que reduce significativamente el tiempo de desarrollo del proyecto y aumenta la precisión en la implementación de los planos arquitectónicos.

Estas reglas son adaptables y se pueden configurar para cumplir con las especificaciones particulares de cualquier proyecto, asegurando que el diseño propuesto maximice la utilización del espacio mientras se ajusta a las regulaciones y requisitos funcionales del cliente.

Tras la aprobación de la configuración 2D, el diseño se exporta automáticamente a Autodesk Revit para la transición a un modelo tridimensional. El software automatiza la construcción de elementos estructurales, instalaciones y acabados.

SREI

Primeros pasos

Evidencia:

Diseñar cada nueva sucursal de forma individual es un desafío considerable en el campo de la arquitectura comercial, principalmente debido al enfoque manual que aún prevalece en muchos procesos.

A pesar de las soluciones tecnológicas disponibles, como bloques CAD o diseños preestablecidos en Revit con sus familias de componentes, el proceso conserva un importante carácter artesanal. Cada proyecto requiere ajustes y personalizaciones que, si bien son facilitados por estas herramientas, no eliminan por completo la necesidad de intervención manual.

Esta dependencia del trabajo manual no sólo consume un tiempo esencial, sino que también introduce la posibilidad de inconsistencias y errores, que pueden alargar los plazos de entrega y aumentar los costos operativos.

En este contexto, la adopción de técnicas más automatizadas y basadas en inteligencia artificial podría representar un cambio fundamental, optimizando el proceso de diseño y liberando recursos valiosos para centrarse en aspectos más innovadores y estratégicos del desarrollo arquitectónico.

El futuro:

Nuestra visión a largo plazo para la implementación del Sistema Inteligente de Reorganización Espacial (SREI) con inteligencia artificial en el ámbito arquitectónico va más allá del simple diseño de espacios y mobiliario. Nuestro objetivo es ampliar esta tecnología para cubrir todos los aspectos de los proyectos ejecutivos, incluidos detalles específicos como los sistemas estructurales esenciales.

A largo plazo, también nos comprometemos a hacer que nuestras soluciones de IA sean accesibles para todos, independientemente de su formación técnica. Esto implica simplificar el proceso de formación en IA para que cualquier persona, desde pequeñas firmas de arquitectura hasta grandes corporaciones, pueda adaptar y emplear fácilmente esta tecnología. Queremos democratizar el acceso a herramientas avanzadas de diseño y planificación, permitiendo que la innovación en arquitectura y construcción sea más inclusiva y esté ampliamente distribuida.

Para lograr esta visión, la colaboración continua con los arquitectos es esencial. Entendemos claramente que la inteligencia artificial, por muy avanzada que sea, no pretende sustituir al arquitecto. Más bien, lo concebimos como una herramienta adicional que complementa y amplía las capacidades humanas.

Nos aseguramos de que la tecnología sea sensible a las complejidades del diseño arquitectónico y respete los principios estéticos y funcionales que sólo un profesional experimentado puede ofrecer.

Esta visión no sólo redefine cómo se conceptualizan y ejecutan los proyectos arquitectónicos, sino que también establece un nuevo estándar en la preparación de la industria para los desafíos del futuro.

En nuestro esfuerzo por revolucionar el campo del diseño arquitectónico, hemos realizado una serie de extensas pruebas con el objetivo de evaluar la capacidad de nuestro sistema para adaptar y optimizar la distribución del mobiliario en una variedad de perfiles perimetrales.

Para garantizar la relevancia y aplicabilidad de nuestros resultados, se seleccionaron como primera prueba muestras de muebles diversos, representativos del entorno de una tienda minorista, que van desde estantes y mostradores hasta áreas de exhibición y puntos de atención al cliente. A través de este proceso, nuestra IA fue sometida a pruebas rigurosas que incluyeron la adaptación a múltiples perfiles de tiendas, desde espacios compactos y eficientes hasta vastas áreas minoristas con necesidades de diseño complejas.

Estos experimentos son sólo el primer paso hacia la validación total de nuestra tecnología. Reconocemos que el entorno de prueba controlado puede diferir de las situaciones reales que enfrentarán nuestros clientes. Por lo tanto, es nuestro compromiso continuar con el desarrollo y perfeccionamiento de nuestra IA, para garantizar su adaptabilidad y eficiencia en el dinámico mundo del diseño arquitectónico.

Nota: Es importante resaltar que las pruebas aquí referenciadas fueron realizadas en un ambiente controlado y diseñadas específicamente para evaluar la funcionalidad del sistema de IA (SREI). Los resultados obtenidos pueden variar al aplicar el software en condiciones reales y con parámetros de diseño diferentes a los de nuestro entorno de prueba. Además, el comportamiento y efectividad de la IA (SREI) puede fluctuar dependiendo de la complejidad y características específicas de cada proyecto arquitectónico.

Nuestra visión

La prueba se dividió en tres partes y se llevó a cabo con 25 arquitectos, que realizaron las mismas tareas para obtener una media del tiempo empleado, medido en minutos.

Primera prueba: modelar el exterior de una tienda. Segunda prueba: Organización del mobiliario dentro de la tienda, siguiendo unas reglas preestablecidas. Prueba tres: Modelar el exterior de la tienda, incluida la acera y el área de estacionamiento.

Prueba de tiempo Hombre vs IA.

Plano detallado de distribución interior de un supermercado, codificado por colores con etiquetado preciso de las secciones de mobiliario para facilitar el análisis espacial y la gestión del establecimiento.

Gráfico de distribución simple, perimetral y distribución de mobiliario en una tienda, realizado por IA.

Integración de distribución de IA, hacia Autodesk Revit, para modelado 3D de planos.

Estamos desarrollando una plataforma para que nuestra IA (SREI) esté al alcance de todos. No sólo para la arquitectura corporativa de grandes empresas, sino también para los espacios que habitamos cada día, como nuestras casas y apartamentos.
La arquitectura está presente en todos los aspectos de nuestras vidas y aspiramos a que nuestra tecnología de IA (SREI) se integre universalmente en el futuro, diseñando desde los edificios más grandes hasta los espacios residenciales más íntimos.

El vídeo es una demostración de cómo quedaría.

En esta escala, una puntuación de 10 indica una precisión extremadamente alta, comparable a la de un humano, mientras que una puntuación de 0 representa ninguna precisión en absoluto.

- Pruebe uno: Precisión en la colocación de muebles : Se refiere a la capacidad del sistema de IA (SREI) para colocar los muebles en el plano arquitectónico con precisión. - Prueba dos: Respetar las reglas de diseño : Evaluar cómo la IA (SREI) sigue las reglas de diseño arquitectónico predefinidas por la empresa. . - Prueba tres: Lógica de distribución : Analizar la eficiencia del sistema de IA (SREI) en la asignación de zonificaciones, esto es clave como primer paso, antes de ubicar los muebles, la zonificación debe tener una lógica acorde a las reglas. - Pruebe cuatro: Lógica del mobiliario : Considere el razonamiento del sistema (SREI) a la hora de seleccionar y colocar cada mueble, teniendo en cuenta la funcionalidad, para garantizar que cada elemento contribuya positivamente al diseño general.

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