Jenny Sabin è appollaiata in alto su un sollevatore a forbice, la sua testa che fa capolino da un'apertura della struttura del tessuto poroso che sta lottando per allungare sull'esoscheletro del suo pezzo di installazione, che è sospeso nell'arioso atrio dell'edificio 99 a Redmond di Microsoft, Washington, città universitaria.

Sconfitto momentaneamente, si ferma e alza lo sguardo.

"Sarà bellissimo, " lei dice.

"Esso" è un incandescente, padiglione traslucido ed etereo che Sabin e i suoi collaboratori Microsoft descrivono sia come uno strumento di ricerca che come uno sguardo verso un futuro in cui architettura e intelligenza artificiale si fondono.

"Che io sappia, questa installazione è la prima struttura architettonica ad essere guidata dall'intelligenza artificiale in tempo reale, "disse Sabin, designer principale presso Jenny Sabin Studio di Ithaca, New York, che ha progettato e costruito il padiglione come parte del programma Artist in Residence di Microsoft.

La struttura a due piani, fatto di nodi stampati in 3D, bacchette in fibra di vetro e tessuto a maglia digitale con filato fotoluminescente, utilizza l'intelligenza artificiale per tradurre dati anonimi sulle espressioni facciali, rumore, toni di voce e linguaggio in una danza coreografica di colori e luci.

Utilizzando l'arte e l'architettura per visualizzare le informazioni raccolte da microfoni e telecamere posizionate in diversi punti dell'edificio, I designer e i ricercatori Microsoft sperano di stimolare la riflessione sull'intelligenza artificiale nelle nostre vite attraverso l'architettura interattiva.

"Artistico, la creatività e l'umanità svolgono un ruolo importante nell'innovazione tecnica, " ha detto Eric Horvitz, direttore dell'organizzazione di ricerca di Microsoft e presidente dell'Aether Committee dell'azienda, che si concentra sullo sviluppo e la diffusione responsabili delle tecnologie di intelligenza artificiale, comprese le questioni relative agli usi sensibili dell'IA, pregiudizi ed equità dei sistemi di intelligenza artificiale, e interazione e collaborazione uomo-IA.

Il programma Artist in Residence, Lui ha spiegato, è stato creato per invitare gli artisti a esplorare idee all'intersezione tra arte e informatica con i ricercatori e gli ingegneri di Microsoft e, più generalmente, "per stimolare la creazione gioiosa e il pensiero fuori dagli schemi in tutta la nostra organizzazione."

"La creazione di Jenny, " Ha aggiunto, "è un'incarnazione di possibilità, aspettative e ansie riguardo alle crescenti influenze dell'apprendimento automatico e delle tecnologie di riconoscimento dei modelli che stanno permeando il mondo in interessanti, modi belli e allo stesso tempo potenzialmente invasivi e preoccupanti."

"Una cosa vivente che respira"

Il progetto, chiamato Ada, pesa circa 1, 800 sterline. L'esoscheletro contiene 895 nodi stampati in 3D unici e personalizzati che collegano 1, 274 barre di fibra di vetro in una rete di esagoni che formano il rigido, padiglione a forma di ellissoide.

"Ci sono molte parti in questo, " Sabin una notte è rimasta impassibile davanti a un piatto di cibo tailandese da asporto durante la settimana del progetto, installazione manuale scrupolosamente.

Tessuti fotoluminescenti intrecciati digitalmente in una rete luminosa porosa di cellule e coni sono imbullonati all'esoscheletro e si estendono verso l'interno per creare una morbida parete interna, dando ad Ada una sensazione a nido d'ape.

Un cono tensegrile alto un piano avvolto in una rete di nylon tesa con cavi in ​​fibra ottica striata pende attraverso il nucleo di Ada e fornisce forze di compressione per mantenere l'intera struttura in tensione coordinata.

Telecamere e microfoni in diversi punti dell'edificio 99 raccolgono dati anonimi che gli algoritmi di intelligenza artificiale traducono in mutevoli intensità di colore e luce che vengono visualizzate attraverso LED indirizzabili intessuti nei tessuti di Ada e attraverso le luci del palco che circondano l'installazione.

"È vivere, cosa che respira, ed è al centro dell'edificio. Come cambia la psicologia delle persone riguardo allo spazio in cui abitano e come influenzano quello spazio, e viceversa?" disse Asta Roseway, un progettista di ricerca principale nell'iniziativa di innovazione urbana presso il laboratorio di ricerca di Microsoft a Redmond che gestisce il programma Artist in Residence.

Ispirazione e rottura

Roseway, che ha co-lanciato il programma Artist in Residence nel 2015, all'inizio di quest'anno si è accoccolato su un divano nell'arioso angolo dell'atrio dell'edificio 99 che Ada alla fine avrebbe riempito e ha spiegato con un sorriso da orecchio a orecchio che quando le persone sorridono ad Ada, Ada ricambierà metaforicamente il sorriso.

L'installazione di Ada arriva mentre la prossima ondata di intelligenza artificiale, l'intelligenza incorporata, si sta spostando dai laboratori di ricerca a prodotti e servizi che le persone incontrano ogni giorno. Quella, a sua volta, sta sollevando domande e preoccupazioni sull'integrazione dell'IA nelle nostre vite.

"Dove va a finire? A cos'altro porta? In quale altro modo può evolversi? Funzionerebbe per qualcosa come un ospedale in cui le persone hanno bisogno di sentirsi calme e meglio?" disse Roseway.

I precedenti progetti del programma Artist in Residence hanno incoraggiato la riflessione sul futuro del cibo in un momento in cui le capacità di rilevamento migliorate consentono agli esseri umani e alle piante di comunicare, esplorazioni di tecnologie che aprono le arti visive a persone che hanno una visione limitata, e abbigliamento che risponde ai livelli di idratazione personale.

"Il programma ha davvero lo scopo di ispirare e sconvolgere noi stessi, per farci uscire dalla nostra bolla e dal modo in cui pensiamo a un certo pezzo di tecnologia, " ha detto Mira Lane, un direttore partner Microsoft focalizzato sull'etica e la società dell'IA, che ha iniziato a collaborare con Roseway dopo aver scritto un white paper sul valore degli artisti nell'ambiente aziendale.

Per esempio, lei disse, designer e ingegneri spesso creano una tecnologia con un caso d'uso aziendale specifico in mente. Quando gli artisti entrano nel ciclo di sviluppo, sono inclini a sfruttare la tecnologia, romperlo e ricablarlo in nuovi modi che possono aprire gli occhi a potenziali impatti, rischi e strade per ulteriori esplorazioni.

Lane e Roseway hanno incontrato Sabin a un evento di raccolta fondi per la scuola d'arte dell'Università di Washington nella primavera del 2017. Sabin, cresciuto nella zona di Seattle e laureato all'Università di Washington, è stata invitata a tenere un discorso di apertura sul suo lavoro innovando nuovi materiali e forme ispirati alla natura che allontanano il design architettonico dagli angoli rigidi di 90 gradi.

"C'era qualcosa di così intrinsecamente rinfrescante in quella visione, " ha detto Roseway. "Non sarebbe favoloso spingere fuori una narrazione in cui alcune delle nostre future abitazioni potrebbero essere molto più sincronizzate con le forme naturali del mondo e avere l'intelligenza incorporata in esse?"

È seguita una conversazione di 18 mesi su come potrebbe essere un progetto condiviso con i ricercatori Microsoft, disse Sabin. Le prime discussioni si sono concentrate sulla creazione di un progetto incentrato sull'uomo che rivelasse i dati in modi nuovi, facendo emergere i tipi di domande su pregiudizi e privacy che il gruppo di Lane sull'etica e la società esplora.

"Ci sono molte strutture immateriali e aspetti spaziali dei dati che non possiamo davvero vedere, sentire o capire senza che incontrino un diverso tipo di interfaccia materiale, " ha detto Sabin. "Ciò che è super eccitante per me è che il progetto stesso può facilitare, a livello fondamentale, ricerca."

Insegnare ai computer per capire meglio le persone

Il ricercatore Microsoft Daniel McDuff sta ricercando tecnologie che diano alle macchine la capacità di percepire con precisione le emozioni delle persone. Ciò potrebbe consentire a un assistente intelligente di fare cose come riconoscere quando un paziente ha saltato i farmaci e avvisare un caregiver.

I computer che percepiscono le emozioni potrebbero anche trasformare i giochi, accessibilità e architettura, ha notato.

La sua piattaforma, che spinge Ada, raccoglie segnali che sono correlati con l'emozione. Gli algoritmi trasformano quindi i dati in numeri che rappresentano i gradienti di sentimento da negativo a positivo e da lieve a intenso. Ada, a sua volta, presenta i dati attraverso il colore e la luce.

McDuff e i suoi colleghi memorizzeranno i dati numerici non identificati, privi di tutti i video, audio e testo per soddisfare i requisiti di privacy di Microsoft, raccolti da Ada per tre anni. Lo useranno per studiare domande di ricerca come come i modelli meteorologici e gli eventi attuali influenzano le nostre espressioni facciali, toni di voce e linguaggio e per esplorare come i modelli di comportamento cambiano durante il giorno.

"Ho guardato i miei dati, " ha osservato McDuff. "In media, Sorrido circa due volte più frequentemente al mattino che alla sera. Non lo sapevo. Sembra molto. Speriamo che questo progetto ci renda consapevoli di alcuni di questi tipi di modelli".

La partecipazione al progetto è facoltativa e il team privacy di Microsoft è stato consultato per garantire un'adeguata divulgazione e protezione tramite l'anonimizzazione. McDufff ha affermato che i dipendenti possono evitare di interagire con i sensori entrando nell'edificio attraverso porte specifiche e utilizzando le ampie cucine, sale comuni e spazi di incontro distaccati dal progetto.

Quando le persone aderiscono al progetto - i dipendenti dell'edificio 99 possono anche installare il sistema sui loro computer locali e scegliere quando accenderlo e spegnerlo - inizieremo a capire meglio come ci influenziamo a vicenda, McDuff ha notato.

"Collettivamente, decidiamo come vogliamo che si senta l'edificio quel giorno, " ha detto. "Ognuno di noi ha il controllo su se stesso, e abbiamo il controllo dal modo in cui trattiamo e interagiamo con gli altri. Se sono amichevole con tutti quelli che mi circondano e li incoraggio a sorridere, Avrò un impatto maggiore su quella visualizzazione rispetto a me stesso perché farò in modo che ciascuno dei loro sensori raccolga un sorriso".

Riconoscere le espressioni delle persone è simile ad altri lavori nell'IA volti a comprendere meglio le persone, compresi gli sforzi per comprendere gli obiettivi e le intenzioni delle persone. Per esempio, l'assistente intelligente Cortana riconosce quando le persone fanno promesse agli altri tramite e-mail e ricorda alle persone i loro impegni quando altrimenti potrebbero dimenticarli.

Affinché questi sistemi di intelligenza artificiale funzionino bene, hanno bisogno di capire meglio le persone. I dati raccolti da Ada aiuteranno McDuff a migliorare il suo sistema e, lui spera, avviare un dialogo sull'uso appropriato di queste tecnologie.

"Se provo a mettermi nello spazio di un estraneo, spesso sembra che le aziende tecnologiche stiano cercando di nascondere i dati che misurano su di te, " ha detto McDuff. "Questa installazione sta trasmettendo intenzionalmente quei dati, e questo solleverà domande che le persone non sempre si pongono".

Lavorare oltre i confini disciplinari

La curiosità ha un peso con Sabin, che oltre a gestire uno studio privato nel centro di Ithaca è professore di architettura alla Cornell University, dove incoraggia i suoi studenti ad adottare un approccio diverso alla progettazione architettonica.

"Spesso pensiamo che l'architetto disegna lo schizzo del tovagliolo, quello che chiamiamo diagramma delle parti, e questa diventa la grande idea per il progetto. Considerando che sto dicendo di capovolgerlo e pensare a come quella forma finale emerge da un insieme di relazioni, " ha detto mentre faceva un giro del suo laboratorio nel seminterrato della scuola di architettura di Cornell.

Gli scaffali del laboratorio di Sabin sono pieni di prototipi del suo approccio unico, come una progressione di arioso, mattoni porosi stampati in 3D informati dalle sue collaborazioni con biologi e ingegneri che stanno portando a una reimmaginazione dei muri. Una sola manica di nylon lavorata a maglia con filati fotoluminescenti pende da uno spacco e allude alla sua ricerca sui giochi di luce e percezione che si manifesta in Ada.

stampanti 3D assortite, una taglierina laser, forno e un braccio robotico più familiari a una linea di assemblaggio automatico rivelano la profonda immersione di Sabin nelle tecniche di fabbricazione all'avanguardia che potrebbero trasformare il modo in cui i progetti architettonici prendono forma nel mondo. cellule e coni di Ada, Per esempio, vengono creati con un processo chiamato maglieria digitale 3D.

Oltre a utilizzare strumenti di altre discipline, Sabin insegna ai suoi studenti come sfruttare e applicare idee e metodi di altre aree scientifiche. Ha passato 14 anni a lavorare con biologi cellulari, scienziati dei materiali e ingegneri meccanici per innovare materiali e progetti architettonici che siano adattivi, immersivo e sensibile all'ambiente e alle persone che ospitano.

"Come personalizziamo i nostri spazi? Come iniziamo a pensare all'architettura come più fondamentalmente umana e personale oltre che sostenibile, funzionale e performativo?" ha detto Sabin.

L'emergere di Ada

La scena al Jenny Sabin Studio dall'altra parte della città è più cerebrale, meno spazio per il creatore. I designer fanno clic sui modelli digitali di Ada visualizzati sugli schermi dei computer. Gli scaffali delle librerie in vetro sono carichi di statue e targhe commemorative. Un articolo di giornale incorniciato su Lumen, un'installazione all'aperto al MoMA PS1 nel Queens, New York, che ha informato il design di Ada, appeso dietro l'ordinata scrivania di Sabin.

Sabin e il suo team eseguono il lavoro di progettazione per progetti commissionati e pezzi espositivi in ​​studio.

"Sono fondamentalmente interessato a come la ricerca influisce sull'architettura, non solo l'insegnamento e il pensiero, ma come influisce sull'architettura vivente, " lei disse.

In una fredda giornata di marzo all'inizio di quest'anno, i rendering digitali quasi finali di Ada hanno mostrato come la struttura avrebbe riempito l'arioso angolo nell'atrio dell'edificio 99 e tradotto i dati in colore e luce.

Sabin ha chiamato l'installazione dopo Ada Lovelace, un 19 ^ns poliedrico del secolo. Nel 1843, Lovelace propose di utilizzare schede perforate per risolvere equazioni matematiche sul motore analitico dell'inventore Charles Babbage, un precursore mai costruito del computer digitale. Al tempo, le schede perforate venivano utilizzate per programmare il telaio meccanizzato di Joseph Jacquard per tessere tessuti complessi come gli arazzi.

"Ada è spesso considerata la prima programmatrice di computer, " ha detto Sabin. Intitolare l'installazione in suo onore è particolarmente appropriato, Sabin ha aggiunto, perché il progetto porta tecnologie di fabbricazione come la maglieria digitale 3D alla visualizzazione dei dati che alimentano l'intelligenza artificiale.

L'architettura incontra l'AI

Per più di tre settimane quest'estate nell'edificio 99, Sabino, Roseway e i loro team di ricercatori, progettisti e ingegneri hanno collegato nodi e barre nell'esoscheletro, allungato il tessuto in posizione, LED infilati, montato luci di scena e appeso il cono tensegrità.

Nel frattempo, I sensori di McDuff hanno iniziato a raccogliere dati negli spazi pubblici in tutto l'edificio:l'atrio, cucine per uffici e aree comuni.

Ogni sensore ha le dimensioni di una scatola nascosta ed è costituito da una webcam e un microfono collegati a una scatola nera delle dimensioni di un modem via cavo che invia i dati tramite Wi-Fi a un database Azure sicuro.

"Se mi lamento di qualcosa e sono arrabbiato e tutto va storto, allora si spera che lo rileverà come negativo, e se sono felice e fuori c'è il sole e positivo, allora rileverà che, " ha spiegato McDuff.

Horvitz, il direttore dell'organizzazione di ricerca di Microsoft, ha notato che i suoi team hanno già esplorato il valore dello sfruttamento delle tecnologie AI come parte delle operazioni di costruzione. Per esempio, nel 2012, il suo team di intelligenza artificiale ha sviluppato e integrato nell'edificio 99 un sistema che utilizza l'apprendimento automatico e il rilevamento per ordinare in modo proattivo gli ascensori sulla base delle osservazioni dei modelli delle persone che si muovono all'interno dell'edificio. Il sistema rimane una parte della vita quotidiana nell'edificio.

Separatamente, Schneider Electric, un'azienda globale che lavora per trasformare digitalmente la gestione dell'energia nelle case, edilizia e industria, sta lavorando con i ricercatori Microsoft per verificare se l'intelligenza artificiale potrebbe aiutare a ridurre l'impronta di carbonio dei sistemi HVAC utilizzati per riscaldare e raffreddare grandi edifici.

Oltre alle applicazioni di rilevamento e azione in tempo reale, L'IA sta anche iniziando a svolgere un ruolo più fondamentale nella progettazione e nell'ingegneria, compresi i metodi che aiutano gli architetti a esplorare possibilità progettuali fuori dagli schemi sotto i vincoli di forma del mondo reale, forza e utilità, notato Horvitz.

"Si possono immaginare altri usi, " ha aggiunto. "Come, come potrebbero gli ambienti in futuro spostarsi per rendersi più favorevoli alla collaborazione basata sui partecipanti, e i loro obiettivi e bisogni?"

Gli algoritmi di Ada sono progettati per convertire qualsiasi fonte di dati in colore e luce. Per esempio, i ricercatori immaginano che la tela intelligente possa essere utilizzata anche per visualizzare la musica, vibrazioni della costruzione, il numero di persone in un dato spazio e altri scenari ancora da immaginare.

"Qualcuno qui dentro, " disse Roseway con un gesto del braccio che attraversava l'edificio 99, "può collegare una mod e far rispondere il pezzo."

Per adesso, La piattaforma di rilevamento di McDuff controlla la rete luminosa reattiva di Ada. Il suo sensore finale è attaccato alla base del cono di tensegrità, permettendo alle persone all'interno del padiglione di guidare Ada. In piedi lì, guardandosi intorno con stupore, i sorrisi vengono facilmente. L'obiettivo è che Ada risponda a tono.