supervised machine learning
در نشریات گروه هنر و معماری-
اهداف
امروزه استفاده از هوش مصنوعی رشد چشمگیری داشته، و به عنوان یک حوزه نوین در حال پیشرفت است. هدف اصلی این پژوهش، شناخت ظرفیت های هوش مصنوعی در پیشبرد فرآیند طراحی و اجرا در محیط مصنوع است. هدف کاربردی پژوهش، توسعه و کاربردی سازی مهمترین دستاوردهای یادگیری ماشینی و در حوزه طراحی است.
روش هاروش تحقیق اصلی پژوهش «فراتحلیل» در پارادایم «آزادپژوهی» با رویکرد انتقادی و طراحی مبنا است که با استفاده از تکنیک های پهنانگر، حوزه کلی دانشی این حوزه را بررسی می کند. سپس به منظور تثبیت اشراف به ادبیات موضوع، از طریق جستوجو در سه پایگاه های معتبر دانشی این حوزه، نسبت به جمع آوری مقالات مرتبط به یادگیری ماشین در حوزه های روش های یادگیری بدون نظارت، یادگیری نیمه نظارتی و یادگیری تقویتی اقدام شده؛ مهمترین ظرفیت ها و کاستی ها، و نقاط قوت و ضعف مورد نقد و بررسی قرار می گیرد.
یافته هایافته های کمی حاصل از داده های ترکیب شده بیانگر آن است که یادگیری ماشینی تحت نظارت و یادگیری عمیق هدایت شده، می تواند بهترین گزینه برای توصیه در آینده طراحی باشد. در حالی که فرآیند یادگیری در یادگیری عمیق تدریجی و کندتر است، یادگیری ماشینی تحت نظارت در مرحله آزمون و تست سریع تر عمل می کند.
نتیجه گیرینتایج پژوهش تاکید دارد که یادگیری ماشینی تحت نظارت، بهترین گزینه برای پیش بینی پاسخ ها در فرآیند طراحی است اما در صورتی که علاوه بر پیش بینی، موضوع خلاقیت در طراحی مورد نظر باشد، یادگیری عمیق کارآمدتر است.
کلید واژگان: رویکرد طراحی مبنا، یادگیری ماشینی تحت نظارت، فناوری های نوین معماری و شهرسازی، هوش مصنوعی، معماری سرآمد، طراحی رایانشیAimsToday, the use of artificial intelligence has grown significantly, and is developing as a new field. The main goal of this research is to know the capabilities of artificial intelligence in advancing the design and implementation process in the artificial environment. The practical goal of research is the development and application of the most important achievements of machine learning in the field of design.
MethodsThe main research method is "meta-analysis" research in the paradigm of "free research" with a critical approach and basic design, which examines the general knowledge field of this field using broad techniques. Then, to consolidate the literature on the topic, through searching three reliable knowledge bases of this field, we collected articles related to machine learning in the fields of unsupervised learning methods, semi-supervised learning, and reinforcement learning; The most important capacities and shortcomings, and strengths and weaknesses are reviewed.
FindingsQuantitative findings from the combined data indicate that supervised machine learning and directed deep learning can be the best option to recommend in the future of design. While the learning process in deep learning is gradual and slower, supervised machine learning works faster in the testing phase.
ConclusionThe research emphasizes that supervised machine learning is the best option for predicting answers in the design process. But if, in addition to prediction, the issue of creativity in design is desired, deep learning is more efficient.
Keywords: Designerly Approach, Supervised Machine Learning, New Technologies Of Architecture, Urban Planning, AI (Artificial Intelligence), Highperformance Architecture, Computational Design -
میزان ترجیحات نماهای شهری برای کاربران، یکی از موضوعات مهم در حیطه نما و سیمای شهری است. پاسخ به این موضوع در قالب روش های متعدد عینی و ذهنی توسط پژوهشگران مورد توجه بوده است. این پژوهش بر آن است تا از روش های یادگیری ماشین بهره گیرد. هدف پژوهش، طراحی مدلی پیش بینی کننده است که خروجی آن میزان ترجیحات کاربران از نماهای مسکونی شهر تهران خواهد بود. تصاویر نمای مسکونی استفاده شده، مربوط به تصاویر ارایه شده به کمیسیون نما و سیمای شهر تهران در سال های 1395 تا 1398 است که از میان 800 تصویر اولیه، در فرایند انتخاب داده 278 تصویر انتخاب شده اند. ویژگی های مورد توجه، با استفاده از رویکرد ترجیحات بصری و پردازش تصویر به دست آمده است. میزان ترجیحات از طریق پرسشنامه آنلاین توسط کاربران (218نفر) در چهار دسته ترجیحات کم (0-25٪)، متوسط (26-50٪)، خوب (51-75٪) و خیلی خوب (76-100٪) به دست آمده و به عنوان برچسب به مدل ارایه شده است. براساس نتایج، سه الگوریتم ماشین بردار پشتیبان، درخت تصمیم گیری و جنگل تصادفی با دقت صددرصد و روش ایکس جی بوست با دقت نود و هفت درصد بهترین عملکرد را داشته اند. همچنین اهمیت تاثیر عناصر در انتخاب آن ها توسط کاربران به ترتیب شامل: حداقل فاصله بین پنجره ها، نسبت سطح شفاف به کدر در نما، وجود گلشن/باغچه در بالکن، تنوع مصالح، حداکثر فاصله بین پنجره ها، تعداد بازشوها، طول و تعداد بالکن ها، تعداد طبقات، تنوع رنگ، تزیینات در رخ بام، نوع خطوط بام، تعداد ورودی و نسبت ارتفاع به طول بنا بوده است.
کلید واژگان: ترجیحات بصری نما، نمای مسکونی، یادگیری ماشین نظارت شده، پردازش تصویر، تهرانThe issue of urban facade preferences for users is one of the most important issues in the field of urban design. The answer to this question has been considered by researchers in the form of various objective and subjective methods. This study intends to use machine learning method as a predictable approach to evaluate the preferences and also desirability of urban facades for users. Therefore, the aim of the research is to design a predictive model that its output is the level of user preferences of residential facades in Tehran. According to the expected output, the data provided to the model consists of residential facade image. Due to the necessity of standard data in the machine learning process, residential facade images submitted to the Tehran City Facade and Landscape Commission in the years 2016 to 2019 have been used. Out of the original 800 images, 278 images were chosen in selection process. The input of this predictive model is images along with features. The features considered in this research have been obtained using the approach of visual preferences and image processing. The issue of whether the physical characteristics related to the visual preferences approach and the statistical characteristics obtained with the image processing technique both have an effect on the level of visual preference was tested with machine learning and the results showed that the use of both the feature provide better results. Since the supervised machine learning method has been used, it was necessary to present the labels to the machine. Therefore the number of preferences were carried out through an online questionnaire by users (218) in four categories of low preferences (0-25%), medium (50-26%), good (51-75%) and very good (100-76%). By selecting the models and determining the amount of 80 to 20 as the training to test data volume, the learning process was carried out and then using the confusion matrix, the validity of the models used in machine learning was tested. Also, to ensure the predictability of the machine, at the end, some new facades which were neither training nor test data were presented to the machine and the degree of predictability of their visual preference was checked by the machine and with the result of the survey. Based on the results, three algorithms of support vector machine, decision tree and random forest with 100% accuracy and X-G-Boost method with 97% accuracy have performed best. Based on the results, the importance of the influence of elements on users' preferences, includes the minimum distance between windows, the ratio of transparent to opaque surface in the facade, the presence of gardens in the balcony, the variety of materials, the maximum distance between windows, the number of openings, the length of the balcony, the number of balconies, the number of floors, the variety of colors, the decorations used on the roof, the type of roof lines (continuous, discontinuous), the number of entrances, and the ratio of the height to the length of the building.
Keywords: Visual Facade Preferences, Residential Facade, Supervised Machine Learning, Image Processing, Tehran
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.