Интернет-журнал о дизайне и архитектуре
23 марта 2015 г.

Управление архитектурой при помощи мысли – уже не утопия

Управление архитектурой при помощи мысли – уже не утопия
 

Интерфейс управления компьютером при помощи мысли рано или поздно найдет применение в архитектуре.


Автор статьи – Блейн Броунелл, архитектор и исследователь материалов (Американский институт архитектуры). Автор трех книг о трансматериальности (2006, 2008, 2011 гг.), директор последипломного образования (аспирантуры) в школе архитектуры в Университете Миннесоты (США).

Уильям Гибсон в романе «Нейромант» (1984) предвидел мир будущего, управляемый кибернетически усовершенствованными наемниками. Его персонажи используют мощности цифровых сетей, чтобы присоединяться к некой «матрице» при помощи имплантированных в голову электродов. Смелые видения Гибсона породили жанр киберпанка и оказали большое влияние на ряд фильмов-антиутопий вроде «Матрицы» и «Джонни Мнемоник». Как бы то ни было, эти безрадостные картины будущего имеют мало общего с реалиями современного общества, где мозговые компьютеры уже давно не фантастика. Более того, сегодня их активно используют для решения многих задач.

В частности, электроэнцефалографические (ЭЭГ) устройства измеряют электрическую активность мозга на основе тока, бегущего по нейронам. Впервые протестированные на животных в конце XIX века, ЭЭГ сегодня стали обыденностью в исследованиях эпилепсии и мозговых опухолей. Совсем недавно такие компании, как NeuroSky и Emotiv сделали эту технологию доступной для потребителей. К счастью для юзеров, эти устройства измеряют активность мозга без каких-либо имплантатов.

Коммерческая доступность интерфейсов ЭЭГ обозначила переход от исключительно клинического их использования к применению технологии в других областях, включая дизайн. Например, проект художника и музыканта Андреаса Борга Alhambra Mandala interface позволил простым пользователям создавать графические орнаменты при помощи собственных мозговых волн. Исследователи Университета искусств и промышленного дизайна в Линце (Австрия) в своем проекте Trataka смогли добиться управления огнем при помощи мысли. Команда исследователей National Instruments продемонстрировала способность управления мобильными роботами при помощи мозговых волн. Cloud Lab при Школе архитектуры и городского планирования (GSAPP) Колумбийского университета (Нью-Йорк, США) под руководством профессоров Тору Хасегавы и Марка Коллинза регулярно используют технологию ЭЭГ в своих исследованиях по решению проблем пространства и экологического картрирования, называя это «взломом мозга».

На «Национальной конференции для начинающих дизайнеров» 2015 года в Университете Хьюстона (Техас, США) профессора университетского Колледжа архитектуры Хайнс Мэг Джексон и Майкл Гонсалес представили свои интригующие опыты по применению ЭЭГ-технологии для управления архитектурными интерфейсами. В докладе «Прототипы + ремесло: гибридный подход к интерактивному дизайну для начинающих» исследователи описали дизайн и конструкцию ряда разнообразных интерактивных интерфейсов, созданных их студентами. С помощью так называемого «Проекта Мысленного Манипулятора» (Mind Manipulator project) небольшая группа студентов создала динамические архитектурные поверхности, которые меняют свою форму в зависимости от активности мозга личности, взаимодействующей с ними. Проект стал продолжением дипломной работы Гонсалеса в GSAPP, где он научался манипулировать виртуальными геометрическими формами и физическими прототипами при помощи технологии ЭЭГ. Исследование Джексон и Гонсалеса, посвященное «Проекту Мысленного Манипулятора», раскрывает подробности практического использования ЭЭГ-технологии в архитектуре.

Для начала студенты разработали простые реагирующие прототипы при помощи микроконтроллера Arduino. Практические занятия были необходимы для того, чтобы учащиеся лучше усвоили фундаментальные принципы зондирования, контроля и ответной реакции и в дальнейшем смогли перейти к более сложным стратегиям взаимодействия и механики. Ранние прототипы, называемые марионеточными моделями, позволили студентам изучить принципы механики и материальности, прежде чем перейти к сенсорным технологиям поиска и устранения неисправностей. После студенты создали архитектурные панели, взяв за основу принципы работы с жидким бетоном при использовании тканых форм. Панели состоят из эластичной ткани с сетчатой структурой. Варьируя натяжение нитей, студенты смогли изменять геометрию поверхности, выявляя скрытый под тканью волнообразный рельеф, который предварительно был вырезан фрезерным станком с числовым программным управлением.


Компонент сетки, полученный в результате процесса паттеринга. Мэг Джексон, Майкл Гонзалес и Эрик Арнольд


Деревянная панель, на которую надевается эластичная ткань. Мэг Джексон, Майкл Гонзалес и Эрик Арнольд

Студенты должны были построить систему, связывающую мозг пользователя и окружающую физическую среду. Мэг Джексон и Майкл Гонсалес обнаружили, что получившиеся панели концептуально соответствуют электроэнцефалограмме, которая фиксирует сосредоточенное и медитативное состояние ума. Студенты использовали прибор Mindset компании NeuroSky, который связывается с компьютером посредством Bluetooth. Профессора Джексон и Гонсалес разработали программу под названием Nematode, позволяющую Mindset обмениваться информацией с программой Grasshopper, которая, в свою очередь, посылает сигналы на сервоприводы, подсоединенные к панели.

«После серии интерактивных тренировок и построения физических моделей команда смогла настроить свои прототипы таким образом, чтобы взаимодействие между умственной активностью и сервоприводом, контролирующим напряжение ткани, было плавным, – рассказывает Мэг Джексон. – Когда подопытный входит в состояние сосредоточенности, то привод натягивает ткань, обнажая скрытый под ней рельеф. Чем более сосредоточен участник, тем отчетливее проступает рельеф. И, наоборот, как только участник эксперимента расслабляется, натяжение ослабевает, и ткань возвращается в первоначальное состояние».


Mindset с готовой панелью, разработанной студентами

Кроме того, в ходе продолжительной работы с прибором Mindset студенты должны были натренировать свой ум так, чтобы достигать резко напряженного и расслабленного состояний ума. Они выяснили, например, что концентрация на узорах позволяет достичь повышенного внимания, а вот прийти в состояние полного спокойствия было куда сложнее. «Между психическими состояниями существует перепад, – рассказывает профессор Джексон. – Нелегко было соотнести их с числовыми значениями. Наша команда должна была обсудить фактические данные, их перевод в числовые значения и тончайшие переходы между психическими состояниями».

То, что студенты смогли повлиять на трансформирующиеся архитектурные панели одной силой мысли, действительно поражает; и одновременно встает вопрос о будущем использовании ЭЭГ-технологии в проектировании, строительстве и эксплуатации здания.
Например, архитекторы могли бы проверять итерации (рабочие циклы) параметрического дизайна в физических моделях, даже во время встреч с клиентами, без непосредственного обращения к моделям.
Подрядчики смогли бы работать с материалами и управлять монтажными работами на стройплощадке, находясь на безопасном расстоянии от нее, особенно когда речь идет об опасных для жизни условиях. Оболочки зданий можно было бы спроектировать так, чтобы они взаимодействовали с общим настроением людей, находящимся в них, становясь более активными днем и умиротворяющими в часы отдыха.

Несмотря на многообещающий характер этих идей, правда, еще далеких от реализации, профессора Джексон и Гонсалес продемонстрировали наиболее вдохновляющий момент использования ЭЭГ-технологии в архитектуре. Один из студентов в исследовательской группе имеет ограничения физических возможностей: он прикован к инвалидной коляске и едва способен пошевелить рукой, чтобы двигать компьютерную мышь. Управляемая мыслью архитектурная панель позволила ему испытать недостижимое другими средствами чувство взаимодействия с окружающей средой.

Такие технологии как ЭЭГ демонстрируют очевидный потенциал, вооружая пользователей средством преодоления своих физических ограничений во взаимоотношении с архитектурой – например, при открывании дверей и окон, управлении лифтами или движущимися дорожками одной только силой мысли. Такое видение предполагает, что интрефейсы, управляемые мозгом, совсем не обязательно приведут нас к плачевным последствиям, предсказанным авторами антиутопий. В действительности «Проект Мысленного Манипулятора» показал нам, что реальность может быть не только более странной, чем вымысел, но и более яркой.



Текст: Антропов Дмитрий

Комментарии

Оставить комментарий:

Оставить комментарий могут только зарегистрированные пользователи.

Другие статьи

19 сентября 2018 г.
11 сентября 2018 г.
23 августа 2018 г.
22 августа 2018 г.
14 августа 2018 г.
10 августа 2018 г.
3 августа 2018 г.
30 июля 2018 г.
25 июня 2018 г.
29 мая 2018 г.
7 февраля 2018 г.
© 2010—2018 Berlogos.ru. Все права защищены. Правовая информация Яндекс.Метрика design Создание сайта