Studie veröffentlicht in den Materialien der VI. Internationalen Wissenschafts- und Praxiskonferenz: Neue Informationstechnologien in Architektur und Bauwesen. chatgpt ist eine künstliche Intelligenz, die auf umfangreichen Daten aus dem Internet trainiert wird. Er führt einen Dialog wie ein Mensch, beantwortet Fragen, berücksichtigt die bisherige Korrespondenz, kommuniziert in mehreren Sprachen und kennt die Syntax von Programmiersprachen. PNRPU-Wissenschaftler testeten eine weitere seiner Fähigkeiten – die Generierung von Programmcodes zur Erstellung dreidimensionaler Modelle auf der Grundlage einer verbalen Anfrage.

Forscher der Polytechnischen Universität Perm schrieben an ChatGPT mit der Bitte, Code für ein dreidimensionales Modell zu erstellen, angefangen bei einfachen geometrischen Formen und architektonischen Elementen bis hin zu komplexen mathematischen Figuren. Insgesamt führten die Fachhochschulen etwa 20 Tests durch. Die erhaltenen Ergebnisse (Codes) wurden in die Programme Blender und OpenSCAD geladen, die auf Basis des Programmcodes dreidimensionale Modelle generieren.

In ersten Tests wurden 3D-Modelle für einfache geometrische Formen erstellt. Beispielsweise formulierten PNRPU-Wissenschaftler in ChatGPT eine Aufgabe: „Schreiben Sie Python-Code für Blender, um einen Würfel zu erstellen.“ Als Antwort erhielten sie einen Programmcode und einen Kommentar zu seiner Funktionsweise von künstlicher Intelligenz (KI). Der resultierende Code wurde kopiert und in ein spezielles Fenster des Blender-Programms (Scripting) eingefügt. Als Ergebnis haben wir die gewünschte Figur erhalten.

Nach einem erfolgreichen Experiment versuchten PNIPU-Wissenschaftler, auf ähnliche Weise ganze Gebäude zu errichten, beispielsweise eine orthodoxe Kirche. Der Code wurde ohne Kommentare des Compilers ausgeführt (das Programm übersetzt Text in einer Programmiersprache in eine Reihe von Maschinencodes), aber die resultierende Figur entsprach nicht der Anfrage und war eine Reihe von Würfeln unterschiedlicher Größe. Ungenauigkeiten in den Reaktionen der künstlichen Intelligenz werden „Halluzinationen“ genannt. Am häufigsten tritt dieses Phänomen auf, wenn die KI nicht über genügend Daten verfügt, um eine bestimmte Frage genau zu beantworten.

Dann unternahmen Wissenschaftler des Perm Polytechnic mehrere weitere Versuche. Als Objekte in den Abfragen wurden komplexere mathematische Formen ausgewählt, beispielsweise ein fraktaler Baum. Ein Fraktal ist eine geometrische Figur, die die Eigenschaft der Selbstähnlichkeit besitzt, d. h. Teile, die der gesamten Figur ähneln, können von ihr unterschieden werden. Ein fraktaler Baum wird nach der folgenden Regel erstellt: Ein Zweig wird nach einer bestimmten Entfernung in zwei Zweige geteilt, von denen jeder in zwei weitere Zweige unterteilt wird, und so weiter. Diese Art von Struktur wird zur Modellierung natürlicher Phänomene (Wald, Berglandschaft, Meeresoberfläche) verwendet.

An ChatGPT wurde eine Anfrage gesendet: „Schreibe Python-Code für Blender, um einen Fraktalbaum zu erstellen.“ Es wurde ein dreidimensionales parametrisches Modell erhalten. Das bedeutet, dass durch die Änderung des Werts in einer Zeile das gesamte 3D-Modell neu aufgebaut wird. Sie können ChatGPT bitten, einen bestimmten Parameter in einer separaten Zeile hervorzuheben. Im Code für einen fraktalen Baum ermöglichte ein solcher Block beispielsweise die Regulierung der Anzahl der Iterationen (Wiederholungen), der Länge des ersten Zweigs, des Abweichungswinkels der Zweige und anderer.

„Um qualitativ hochwertige Modelle zu erstellen, ist es wichtig anzugeben, welche Programmiersprache im 3D-Modellierungsprogramm verwendet wird und welche Parameter änderbar sein sollen. Für einfache Figuren – Höhe, Breite, Länge. Bei komplexen beispielsweise die Anzahl der Windungen, die Amplitude der Wellen und andere, die von der konkreten Figur abhängen. Es lohnt sich, ChatGPT zu bitten, detaillierte Kommentare zur Funktionsweise des Codes zu schreiben, um das Verständnis seiner Funktionsweise zu erleichtern“, erklärt Alexander Lyubimov, Assistent in der Abteilung für Architektur und Städtebau der PNRPU.

Der von Wissenschaftlern des Perm Polytechnic entwickelte Ansatz wird dreidimensionale Modelle erstellen, die in Architekturprogramme importiert werden können. Und sie haben bereits Berechnungen zu Festigkeit, Kosten, Materialauswahl, Entwicklung von Schnittstelleneinheiten usw. durchgeführt.

In diesem Stadium ist ChatGPT gut darin, Code für die 3D-Formmodellierung zu generieren. Allerdings erfüllen 3D-Modelle nicht immer die Erwartungen. Die Ausführung des Codes hängt stark von der Menge der öffentlich zugänglichen Informationen zu diesem Thema ab. Das neuronale Netz ist selbstlernend; mit der Zeit wird das fehlende Programmierwissen für Designer und Architekten kein Hindernis mehr sein. Andererseits ist es notwendig, die Anfrage richtig zu formulieren, um ein qualitativ hochwertiges Ergebnis zu erhalten.