اصول زیست شناسی شکل گیری پدیده ها : الگو برداری از طبیعت در فرآیند فرم معماری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای رشته معماری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران

2 استادیار رشته معماری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران.

3 استادیارگروه معماری، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

10.22034/ias.2020.248748.1355

چکیده

ظهور نظریات و روش­های رایانشی نوین برگرفته از سیستم­های زیست­شناختی، در طی چند دهه اخیر، تعمیق در اصول و قواعد فرآیند تولید فرم را امکان­پذیر کرده است. فرآیند الگوبرداری و الگوسازی، امروزه فراتر از حوزه شکلی بوده و مجموع دانشی که در نحوه شکل‌گیری اجزاء زیستی وجود دارد به حوزه ارزشمند برای تولید الگو تبدیل شده است. چنین الگوبرداری نوینی از طبیعت، در مسیری تحت عنوان طراحی الگوریتمیک یعنی خدمت گرفتن رایانش به عنوان ساختار اصلی فعالیت‌های رایانه، از طریق الگوریتم‌ها و کد‌ها و برنامه ها، معادل آنچه در طبیعت به­عنوان ژنوم شناخنه شده است میسر می‌گردد. در این پژوهش هدف عمده بر روی ارائه چارچوبی مشخص و روشی نظام­مند از نقش سیستم­های زایشی در تولید فرآیندی فرم معماری می­باشد. برای این منظور با استفاده از روش توصیفی – تحلیلی به استناد تحقیقات کتابخانه­ای، به مطالعه، دسته­بندی و توصیف ویژگی­ها و مکانیسم سیستم­های زایشی و مقایسه توانمندی هریک از آنها در تولید فرم پرداخته شده است نتیجه اینکه سیستم­های زایشی با الهام از اصول زیست­شناختی شکل­گیری پدیده­ها، در مسیر الگوریتمیک، نقش عمده­ای در  تولید فرآیندی فرم معماری، می­تواند داشته باشد.
اهداف پژوهش:

مطالعه مکانیسم­های سیستم­های زایشی.
بررسی نقش سیستم­های الگوریتمیک در فرایند تولید فرم معماری.

سؤالات پژوهش:

سیستم­های زایشی چه مختصاتی دارند؟
چگونه می­توان از سیستم­های زایشی در فرایند تولید فرم معماری استفاده کرد؟

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Biological Principles of the Formation of Phenomena: Modeling Nature in the Process of Architectural Form

نویسندگان [English]

  • Yashar Qarachmani Asl 1
  • Mohammad Baharvand 2
  • Sahar Toofan 3
1 PhD student in Architecture, Islamic Azad University, Isfahan Branch (Khorasgan), Isfahan, Iran.
2 Assistant Professor of Architecture, Islamic Azad University, Isfahan Branch (Khorasgan), Isfahan, Iran.
3 Assistant Professor of Architecture, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran
چکیده [English]

The emergence of new computer theories and methods derived from biological systems, during the last few decades, have made it conceivable to deepen the principles and rules of the form of production process. The modelling and pattern making process are beyond the shape arena today and the total knowledge that exists in the way biological components are formed have become a valuable field for pattern production. Such a new patterning of nature is possible through a method entitled algorithmic design, in which computing is applied as the main structure of computer activities, through algorithms, codes and programs; equivalent to what is recognized in nature as a genome. In this research, the main goal is to provide a specific framework and a systematic method of the role of reproductive systems in the process of producing an architectural form. For this purpose, by using the descriptive-analytical method based on library research, the topic under study has been premeditated, categorized and described; moreover, the characteristics and mechanism of reproductive systems are studied and compared in the field of form production. The result is that reproductive systems, inspired by the biological principles of the formation of phenomena, can play a major role in the processual production of architectural form in an algorithmic way.
Research aims:

Studying the mechanisms of reproductive systems.
Examining the role of algorithmic systems in the architectural form production process.

Research questions:

What are the coordinates of reproductive systems?
How can reproductive systems be used in the process of producing an architectural form?

کلیدواژه‌ها [English]

  • form production process
  • reproductive systems
  • computing
  • algorithm

مراجع

Alfonseca, M., & Ortega, A. (1997). A Study of the Representation of Fractal Curves by L Systems and Their Equivalences. IBM Journal of Research and Development, (41)6.
Bovill, C. (1996). Fractal geometry in architecture and design.
El-khaldi, M. (2007). Mapping boundries of generative systems for design synthesis. Unpublished Master of Science Thesis . Cambridge, Massachusetts, USA: MIT.
Flake, G. W. (1998). The Computational Beauty of Nature: Computer Explorations of Fractals, Chaos, Complex Systems, and Adaptation. Cambridge: The MIT Press. 229-258.
Flake, G. (2000). The Computational Beauty of Nature: Computer Explorations of Fractals. Chaos. Complex Systems. And Adaptation. Cambridge: The MIT Press. 103-106.
Frazer, J. (1995). An evolutionary architecture. London: Architectural Association Publications.
Frazer, J. H., Frazer, J. M., Liu, X., Tang, M. X. & Janssen, P. (2002). Generative and evolutionary techniques for building envelope design. 5th International GenerativeArt.
Frenay, R. (2008). Pulse: The coming age of systems and machines inspired by living things. Lincoln: University of Nebraska Press.
Gharuni Esfahani, F. (2015). Bionic Architecture Designed By Nature. Tehran: Author.
Gursel, İ. D. (2012). Creative Design Exploration By Parametric Generative Systems In Architecture. Journal of the Faculty of Architecture, Middle East Technical University , 207-224.
Hensel, M. (2014). Performance-oriented architecture: rethinking architectural design and the built environment. John Wiley & Sons.
Hensel, M. & Menges, A. (2008). Versatility and Vicissitude: An Introduction to Performance in Morpho‐Ecological Design. Architectural Design, 78(2), 6-11.
Hensel, M., Menges, A., & Weinstock, M. (2004). Emergence: Morphogenetic
Design Strategies. London: Academy Press
Hensel, M., Menges, A., & Weinstock, M. (2010). Emergent technologies and design: towards a biological paradigm for architecture. London: Routledge.
Hensel, M., Menges, A. & Weinstock, M. (2013). Emergent technologies and design: towards a biological paradigm for architecture: Routledge.
Holland, J. H. (1992). Genetic Algorithms. Scientific American, 267, 66 – 72.
Iwamoto, L. (2009). Digital fabrications: architectural and material techniques. Princeton Architectural Press.
Kaboli, Mohammad Hadi; Khandan, Elnaz. (2015). 101 Propositions for Biomimicry in Architecture. Tehran: Avalo Akhar Publishing.
Khabazi, Zubin. (2016). Digital Diposition of Materials. Mashhad: Kasra Publishing.
Lindenmayer, A., & Prusinkiewicz, P. (1990). The Algorithmic Beauty of Plants. New York: Springer-Verlag.
Oxman, R. (2006). Theory and Design in The First Digital Age. Design Studies, 229-265.
Oxman, N. (2012). Towards a material ecology. In 32nd Annual Conference of the Association for Computer Aided Design in Architecture (ACADIA), San Francisco.
Prusinkiewicz, P. (1986). Applications of L-systems to computer imagery. Paper presented at the International Workshop on Graph Grammars and Their Application to Computer Science.
Rosenman, M., & Gero, J. (1999). Evolving designs by generating useful complex gene structures. Evolutionary design by computers, 345-364.
Soddu, C., & Colabella, E. (1995). Recreating The City’s Identity with A Morphogenetic Urban Design. Making the Cities Livable. Freiburg: Freiburg-im-Breisgau.
Steadman, P. (2008). The Evolution of Designs: Biological analogy in architecture and the applied arts. Routledge.
Taraz, M. (2012). Bionic Architecture (bio-industry), Design of Science and Technology Park. M.A Thesis. Tehran: Tehran University, Pardis Fine Art, Architecture Faculty.
Winston, Patrick H. (1992). Artificial Intelligence.
Wolfram, S. (1983). Statistical Mechanics of Cellular Automata, Rev. Mod. Phys.
http://www.fractalus.com
http://www.Arts.com
http//:Jenny Sabin,jennysabin.com
http//:Chris Bosse, chrisbosse.de
            http//:Neri Oxman, materialecology.com
http//:AndrewKudless, matsysdesign.com
http://sabin-jones.com
http//:tomwiscombe, tomwiscombe.com
http://www.britannica.com
http//:LabStudio,phf.upenn.edu
http//:Irina Chernyakova, architecture.mit.ed.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار