Συζητάμε με τη Σταματίνα Ρασσιά για το μέλλον των πόλεων, τη σχέση τεχνητής νοημοσύνης και αρχιτεκτονικής, τις λύσεις που πρέπει να σκεφτούμε για τις προκλήσεις που προκαλούν η υπερθέρμανση του πλανήτη και ο υπερπληθυσμός.
Εξυπνότερες. Πιο πράσινες. Περισσότερο βιώσιμες. Μεταμοντέρνες. Με αισθητική. Με καινοτομίες. Με κτίρια τοπόσημα. Με κτίρια βιοκλιματικά. Με κτίρια που διαθέτουν οικοσυναισθηματική νοημοσύνη και αντιμετωπίζουν τις προκλήσεις. Σε όλο τον κόσμο αναδύονται πόλεις του μέλλοντος. Ή έστω προσπάθειες για τη δημιουργία τους.
Από τα Εργαστήρια του Μέλλοντος των Πόλεων στη Ζυρίχη και τη Σιγκαπούρη η Δρ. Σταματίνα Ρασσιά, που έχει δημιουργήσει το μοντέλο “KINESIS” για την πρόβλεψη της υγείας των κτιρίων, χτίζει για εμάς τη σχέση τεχνητής νοημοσύνης με την αρχιτεκτονική, και μας προσκαλεί, συζητώντας, να περπατήσουμε στις πόλεις του αύριο και να σκεφτούμε έξυπνα για το κοινό μας μέλλον.
Πριν μπω στις πόλεις του μέλλοντος μήπως θα ήταν χρήσιμο να ξέρω … τα βασικά αρχικά για να μην χαθώ στην πλοήγηση και τη μετάφραση;
«Αρχικά ας δούμε τι είναι η Τεχνητή Νοημοσύνη (AI). Είναι η ικανότητα ενός υπολογιστή ή ενός ρομπότ που ελέγχεται από έναν υπολογιστή να κάνει εργασίες που συνήθως εκτελούνται από ανθρώπους επειδή απαιτούν ανθρώπινη νοημοσύνη και διάκριση.
Η μηχανική μάθηση (ML) είναι ένας τύπος Τεχνητής Νοημοσύνης (AI) που επιτρέπει με τη βοήθεια αλγόριθμων μηχανικής μάθησης, που χρησιμοποιούν ιστορικά δεδομένα, να προβλέψουν νέες τιμές εξόδου. Σε ένα βαθμό αυτό συμβαίνει στην Αρχιτεκτονική από χρόνια και μπορεί να αναπτυχθεί ακόμα περισσότερο. Υπάρχουν κτίρια στα οποία ένας ηλεκτρονικός εγκέφαλος που μάλιστα μπορεί να βρίσκεται πολύ μακριά από το κτίριο, να παίρνει αποφάσεις και να στέλνει σήματα στο εσωτερικό σύστημα ψύξης και θέρμανσης ενός κτιρίου έτσι ώστε να σταματήσει ή να ξεκινήσει τις λειτουργίες τους. Παρόμοιες συνθήκες συμβαίνουν και στην περίπτωση της όψης κτιρίων, όπου το σύστημα ή ο ηλεκτρονικός του εγκέφαλος στέλνει σήμα έτσι ώστε να ανοίξουν τα παράθυρα τώρα. Η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να επηρεάσει τον τρόπο που χρησιμοποιούνται τα κτίρια, μπορεί να επηρεάσει και την επικοινωνία ανάμεσα σε κτίρια ιδίως όταν μιλάμε για έξυπνες πόλεις. Και μπορεί να αλληλοεπιδράσει με τη χρήση του κτιρίου στο εσωτερικό του, από τους χρήστες με σένσορες για να καλύπτονται ανάγκες πιο γρήγορα και αποτελεσματικά»
Πάντως αν μιλάμε για ΑΙ και ΜL και χρήση τεχνολογιών αιχμής, σκέφτομαι ότι θα ήθελα κάτι περισσότερο… φουτουριστικό από συστήματα κλιματισμού και παράθυρα που ανοιγοκλείνουν από μακριά..
«Μάλλον πρέπει να σας πάω λίγο πίσω στο χρόνο, γιατί η χρήση τεχνολογιών αιχμής για τη βιωσιμότητα του μέλλοντος των πόλεων δεν είναι κάτι καινούριο. Σ’ αυτήν την αναδρομή τρεις πρωτοπόροι αρχιτέκτονες -με τις ιδέες τους και τα έργα τους- έχουν επηρεάσει διαχρονικά την Αρχιτεκτονική και έχουν δημιουργήσει έναν ανοιχτό διάλογο για το μέλλον του αστικού σχεδιασμού στο σύνολο του έως σήμερα. Με προτάσεις και ιδέες για τις πόλεις του μέλλοντος, που μάλλον ταιριάζουν περισσότερο σε αυτό που φαντάζεσαι…
Ξεκινώντας από τον Αντόνιο Σαντ Ελία, που γεννήθηκε το 1888 και πέθανε το 1916, και υποστήριζε ότι θα έπρεπε να ξεχάσουμε τις πόλεις που ξέραμε, με τον σχεδιασμό και τις συμβάσεις τους, προτείνοντας τον εκσυγχρονισμό τους και την παραχώρηση της θέσης τους στη σύγχρονη πόλη της «γιγαντιαίας μηχανής». Οι ιδέες του επηρέασαν και άλλους αρχιτέκτονες, καλλιτέχνες ακόμα και ποιητές όπως πχ τον Ιταλό ποιητή και εκ των ιδρυτών του Φουτουρισμού, Φίλιππο Μαρινέτι ο οποίος οραματιζόταν τις πόλεις σαν τεράστια και πολύ θορυβώδη ναυπηγεία.
Μεγάλο ενδιαφέρον έχουν οι ιδέες του Φούλερ. Ο αμερικανός Μπάκμινστερ Φούλερ (1895-1983 ), προσπάθησε να ενθαρρύνει την Αρχιτεκτονική σκέψη και τον σχεδιασμό προς μια αρμονική συμβίωση με το περιβάλλον. Επινόησε τον όρο «Διαστημόπλοιο Γη», αφού είδε τη γη ως μια ενότητα που απαιτούσε από όλους τους ανθρώπους του κόσμου να δράσουν μαζί προς ένα ευρύτερο καλό. Γι’ αυτό έδωσε βάση στην αποδοτικότητα των υλικών και την αρμονία με το περιβάλλον, καθώς και την ευελιξία. Και δεν ξεχνάμε τη φουτουριστική ομάδα των Archigram στην Αγγλία του 1960 οι οποίοι μιλούσαν για πόλεις που μπορούν να περπατούν για να μπορέσουμε να αντιμετωπίσουμε τα προβλήματα του πλανήτη. Η ομάδα αυτή θεώρησε ότι ο δομημένος χώρος είχε το ελάττωμα της στατικότητας και έτσι πρότειναν ουτοπικές αλλά συναρπαστικές εναλλακτικές λύσεις με τις πόλεις να μετατρέπονται σε γιγάντια ρομπότ, που περπατούν. Οι πόλεις αυτές έμοιαζαν με έντομα που μπορούσαν να πάρουν τους πόρους και τα αγαθά τους και να τα μετακινήσουν σε ασφαλέστερα περιβάλλοντα όταν χρειαζόταν. Ο Ron Herron (μέλος των Archigram) οραματίστηκε την «Πόλη που περπατά» ως μια στρατηγική επιβίωσης για πυρηνικούς πολέμους, όπου οι πολίτες του κόσμου θα έπρεπε να αναζητήσουν καταφύγιο σε ασφαλέστερα μέρη. Αυτού του είδους η ριζοσπαστική Αρχιτεκτονική έχει επηρεάσει τον τρόπο σκέψης και τις καινοτομίες των διάσημων συγχρόνων αρχιτεκτόνων όπως του Ρέντζο Πιάνο, του Ρίτσαρντ Ρότζερς, του Ρέμ Κόλχας»
Σήμερα όμως που η Νο1 πρόκληση δεν είναι ο πυρηνικός πόλεμος (ελπίζουμε) αλλά η κλιματική αλλαγή, εξαιτίας της υπερθέρμανσης του πλανήτη, πώς έρχεται πρακτικά να μας ενισχύσει η τεχνητή νοημοσύνη για να βρούμε λύσεις και μάλιστα γρήγορα γιατί απειλούνται ήδη παράκτιες περιοχές;
Πράγματι, η κλιματική αλλαγή είναι το νούμερο ένα πρόβλημα που αντιμετωπίζουμε σήμερα, διότι έχει φτάσει σε μια ανησυχητική κατάσταση. Από το 2015, 196 κράτη-μέλη υπέγραψαν τη Διεθνή Συμφωνία του Παρισιού που θέτει παγκόσμιους στόχους για μείωση στο μισό των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου έως το 2030 και περιορισμό της αύξησης της θερμοκρασίας κάτω από 1,5°C έως 2,0°C. Οι προβλέψεις δείχνουν ότι στην πραγματικότητα, η θερμοκρασία θα ανέλθει στους εντυπωσιακούς 2,9°C έως το 2100, δηλαδή πολύ πάνω από τα όρια. Πάντως, ακόμη και αν μειωθούν οι εκπομπές CO2 σήμερα στο μηδέν, τα κλιματικά συστήματα (δηλαδή ατμόσφαιρα, επιφάνεια γης, βιόσφαιρα, κρυόσφαιρα, υδρόσφαιρα) της γης θα χρειαστούν μερικές δεκαετίες για να φτάσουν σε μια νέα ισορροπία. Άρα πρέπει να κινηθούμε γρήγορα.
Η τεχνητή νοημοσύνη με τα ψηφιακά συστήματα μπορεί να βοηθήσει με διάφορες προβλέψεις για τον περιορισμό των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής. Μπορεί να βοηθήσει στη βελτιστοποίηση της χρήσης των κτιρίων και των κτιριακών συνόλων και στην αποθήκευση της βιώσιμης ενέργειας. Επίσης μέχρι το 2030, δηλαδή σε 8 χρόνια από σήμερα, η τεχνολογία μπορεί να βοηθήσει στη μείωση της παγκόσμιας εκπομπής αερίων θερμοκηπίου κατά 4%. Οι κυβερνήσεις, οι εταιρείες τεχνολογίας και οι επενδυτές δείχνουν μεγαλύτερο ενδιαφέρον για τον εντοπισμό προτύπων για τη λήψη αποφάσεων με μεγαλύτερη ακρίβεια έτσι ώστε να φτιάξουν έναν οδικό χάρτη για την καταπολέμηση της υπερθέρμανσης του πλανήτη. Πάντως, η τεχνητή νοημοσύνη δεν μπορεί να αποτελέσει πανάκεια, καθώς υπάρχουν και ανησυχίες για την κατανάλωση ενέργειας των ίδιων των συστημάτων της τεχνητής νοημοσύνης.
Σε ποιες πόλεις μπορούμε να πάμε για να δούμε αλλαγές στα κτίριά τους, στις δομές τους, αλλαγές που έχουν δώσει λύσεις και έχουν φέρει αποτελέσματα;
Πάμε στη Σιγκαπούρη όπου η τεχνητή νοημοσύνη στα οικιστικά σύνολα έχει συνδυαστεί με το Ιnternet of Τhings κι έτσι εκεί έχουν δημιουργηθεί έξυπνα σπίτια με ρομπότ που καθαρίζουν, διασυνδεδεμένες συσκευές, συστήματα ασφαλείας και ενεργειακά συστήματα. Σκεφτείτε drone με υπέρυθρους θερμογραφικούς σαρωτές που χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο των προσόψεων των κτιρίων, ώστε να εντοπίζονται πιθανές διαρροές αέρα ή νερού ή και άλλων προβλημάτων που μπορεί να αντιμετωπίσουν τα κτίρια. Στη Σιγκαπούρη η τεχνητή νοημοσύνη χρησιμοποιείται για τον αυτοματισμό των κτιρίων, για εντοπισμούς προβλημάτων, μέσω επαναλαμβανόμενων ελέγχων οι οποίοι μπορούν να εξορθολογίσουν τη διαδικασία επιθεώρησης των κτιρίων και των κτιριακών συνόλων.
Πώς λειτουργεί το δικό σας μοντέλο το Kinesis και τι κάνει για την… υγεία των κτιρίων;
Εξειδικεύομαι στο σχεδιασμό εσωτερικών χώρων ώστε να προάγεται η δημόσια υγεία. Κατά τη διάρκεια των ερευνών μου στο Πανεπιστήμιο Cambridge δημιούργησα το μοντέλο “KINESIS” το οποίο μπορεί να προβλέπει πόσο υγιεινό είναι ένα κτίριο και πως τελικά μπορεί κανείς να σχεδιάσει ή να επανασχεδιάσει τους χώρους ενός κτιρίου ώστε οι χρήστες του να μην αντιμετωπίσουν χρόνια νοσήματα λόγω του σχεδιασμού του. Περισσότερα μπορείτε να διαβάσετε στη μονογραφία μου “Workplace Environmental Design in Architecture for Public Health: Impacts on Occupant Space Use and Physical Activity”. Αναλύει τις δυνατότητες του εσωτερικού περιβάλλοντος σε χώρους εργασίας —όπου τόσο πολλοί άνθρωποι περνούν τόσο μεγάλο μέρος της ημέρας τους— να βελτιώσει την υγεία και ευεξία των εργαζομένων. Εντοπίζει τη σχέση μεταξύ της καθιστικής ζωής και της κακής υγείας και διερευνά τον ρόλο του σχεδιασμού του χώρου γραφείων στην ενθάρρυνση της σωματικής κίνησης για την προώθηση της υγείας και την πρόληψη ασθενειών. Το Kinesis χρησιμοποιείται από μεγάλα αρχιτεκτονικά γραφεία του κόσμου για αξιολόγηση κτιρίων.
Εκτός όμως από την πολυπλοκότητα στον συνδυασμό ενεργειών και την χρήση τεχνολογιών αιχμής για την κατασκευή νέων κτιρίων ή αναδιαμορφώσεις αστικών χώρων, διαπιστώνουμε στην Ελλάδα τουλάχιστον μεγάλη αντίσταση από τους κατοίκους, με τις προτάσεις για αλλαγές μικρότερες ή μεγαλύτερες να δημιουργούν πεδίο πολιτικής αντιπαράθεσης…
«Έχει πολύ ενδιαφέρον αυτή σας η παρατήρησή σας και θα ήθελα να σας πω ότι η δύναμη της συνήθειας πολύ συχνά δεν θα μας αφήσει να δεχτούμε ειδικές αλλαγές στη ζωή μας.
Είναι κι αυτό ένα χαρακτηριστικό μας. Παρόλα αυτά πρέπει να καταλάβουμε ότι δεν θα μπορέσουμε να λύσουμε τα προβλήματα της υπερθέρμανσης των πόλεων μας εάν επικεντρωθούμε μονάχα σε πεζοδρομήσεις, ηλεκτρικά αυτοκίνητα, γιατί απλά δεν έχουμε αρκετά αποθέματα. Και αυτό είναι γνωστό. Γι’ αυτό μιλάμε σήμερα, για το Green Deal σε ευρωπαϊκό επίπεδο. Και θα ήθελα να κρατήσουμε σε σχέση με αυτό, κάτι που είχε πει ο διάσημος ουγγροαμερικανός θεωρητικός φυσικός Εντουαρντ Τέλερ. Ο Τέλερ γνωστός ως ο πατέρας της βόμβας υδρογόνου είχε πει ότι δεν υπάρχει ενιαία συνταγή για τη λύση στο ενεργειακό μας πρόβλημα. « Η εξοικονόμηση ενέργειας δεν αρκεί. Το πετρέλαιο δεν είναι αρκετό. Το κάρβουνο δεν είναι αρκετό. Η πυρηνική ενέργεια δεν αρκεί. Η ηλιακή ενέργεια δεν είναι αρκετή. Οι νέες ιδέες και εξελίξεις δεν θα είναι αρκετές από μόνες τους. Μόνο ο σωστός συνδυασμός όλων αυτών θα είναι αρκετός» γράφει στο βιβλίο του «Ενέργεια από τον ουρανό και τη γη».
Επομένως πρέπει να καταλάβουμε ότι δεν θα λυθεί ποτέ το πρόβλημα της υπερθέρμανσης του πλανήτη μόνο με φωτοβολταϊκά και ανεμογεννήτριες, ή με ηλεκτρικά αυτοκίνητα, γιατί απλά δεν έχουμε αρκετά αποθέματα. Γι’ αυτό μιλάμε σήμερα για υδρογόνο, αμμωνία, βιοκαύσιμα, σε συνδυασμό με μια σειρά άλλων ανανεώσιμων και καθαρών μορφών ενέργειας και γι’ αυτό η επιστήμη και η τεχνολογία προσπαθούν με ταχείς ρυθμούς να βρουν λύσεις για την αποτελεσματικότερη μετάβασή μας στη βιώσιμη πράσινη και μπλε ανάπτυξη με μειωμένο ή μηδενικό ενεργειακό αποτύπωμα.
Με όλα αυτά που δεν είναι αρκετά, αλλά με δεδομένο ότι σε λιγότερο από 3 δεκαετίες ο πληθυσμός της γης θα είναι σχεδόν 10 δισεκατομμύρια και τα επτά (7) θα ζουν στις πόλεις, πως τελικά οραματιζόμαστε τις πόλεις του μέλλοντος;
Θα αναφερθώ και πάλι στο παράδειγμα της Σιγκαπούρης για να εξηγήσω πώς το αντιμετώπισαν εκείνοι και πως μάλλον θα πρέπει να σκεφτούμε κι εμείς για το μέλλον.
Η γρήγορη αστικοποίηση, έχει οδηγήσει διάφορες χώρες στο να αντιμετωπίσουν πραγματικό ζήτημα διαθεσιμότητας γης έτσι ώστε να μπορέσουν να κατοικήσουν οι άνθρωποι μέσα σ’ αυτό το περιβάλλον. Από το 1960 έως το 2008 η Σιγκαπούρη αναγκάστηκε να προχωρήσει σε επιχωματώσεις της θάλασσας αυξάνοντας έτσι την έκτασή της για να αντιμετωπίσει την αύξηση του πληθυσμού της, την έλλειψη διαθέσιμης γης και την πυκνή δόμηση,. Άρχισε να αναπτύσσεται και προς τη θάλασσα και προς τον ουρανό χτίζοντας ουρανοξύστες, όπου στέγασε το 80% των κατοίκων της Σιγκαπούρης. Προσπάθησαν να φέρουν τη γη στον ουρανό και έφτιαξαν συγκροτήματα ουρανοξυστών που είναι ενωμένα με αερογέφυρες και στεγάζουν χιλιάδες οικογένειες.
Για να αντιμετωπίσουμε το ζήτημα της αστικοποίησης και τα υπόλοιπα ζητήματα, θα πρέπει να φροντίσουμε να βελτιστοποιήσουμε τα συστήματά μας. Όχι μόνο στο κέντρο των πόλεων, αλλά και στις παράκτιες ζώνες, διότι θα πρέπει να κρατήσουμε το εξής: όσο οι πόλεις αντικαθιστούν τη φυσική κάλυψη γης με πυκνές συγκεντρώσεις πεζοδρομίων, κτιρίων και άλλων επιφανειών που απορροφούν θερμότητα, θα δημιουργείται το effect της αστικής θερμικής νησίδας. Αυτό με τη σειρά του συνεπάγεται αυξημένη επίδραση στο ενεργειακό μας αποτύπωμα, στα επίπεδα της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και θα οδηγήσει σε περισσότερες ασθένειες και θνησιμότητα. Άρα το μέλλον πρέπει να κινηθεί λιγάκι πιο έξυπνα και λιγάκι, πιο σύνθετα: συνθέτοντας τις ενέργειες μεταξύ τους, τις τεχνολογίες αιχμής, τις εξειδικεύσεις των επιστημόνων μας.
Who is who
Η Ματίνα Ρασσιά είναι Διδάκτωρ του Πανεπιστήμιο του Cambridge. Έχει εργαστεί στο ETH, το Ομοσπονδιακό Πολυτεχνείο της Ζυρίχης και στο παράρτημα του ΕΤΗ στην Σιγκαπούρη ως μάνατζερ της ομάδας του Εργαστηρίου του Μέλλοντος των Πόλεων. Εργάσθηκε επίσης ως Λέκτορας στη Σχολή Αρχιτεκτόνων του Πανεπιστημίου του Portsmouth στην Αγγλία και ως senior Fellow στο INSEAD της Γαλλίας. Έχει επιστρέψει στην Ελλάδα όπου ασχολείται με Ευρωπαϊκά προγράμματα και συνεχίζει τη δραστηριότητα της σε συνεργασία με διεθνείς επιστήμονες και φορείς. Έχει δημοσιεύσει 8 βιβλία με διεθνή κυκλοφορία από τον εκδοτικό οίκο Springer και πριν από λίγες μέρες δημοσιεύθηκε το βιβλίο της “Artificial Intelligence, Machine Learning, and Optimization Tools for Smart Cities: Designing for Sustainability” με τον Καθηγητή κ. Πάνο Παρδαλό του Πανεπιστημίου της Φλόριντα και τον Δρα Αρσένη Τσόκα.
Αγαπά τις λέξεις, τις εξελίξεις που μοιάζουν μικρές αλλά δεν είναι, και τις ιστορίες ανθρώπων εξίσου. Και θέλει να τις λέει στο χαρτί, στο ραδιόφωνο, online και σε ντοκιμαντέρ. Μεγάλες της αδυναμίες τα βιβλία για παιδιά, τα διεθνή (εμείς και ο κόσμος μας), οι μετριοπαθείς ιδιοφυείς και το μαύρο χιούμορ.
