algorithmdesign

ALGORITHM DESIGN
Daniel.Dörr und Patrick.Gerdsmeier
freies projekt ws0102
ls bauko.entwerfen schuster, holger frielingsdorf

Architekturbüros ohne Computer sind schon lange nicht mehr vorstellbar. Wie in allen Bereichen haben sich die Rechenmaschinen auch dort etabliert. über den buchhalterischen Sektor hinaus werden Computer als Zeichenhilfe und Kommunikationsgeräte genutzt und führen, werden sie richtig eingesetzt, zu einem effizienteren workflow innerhalb und außerhalb des Büros.

Einzig beim Entwerfen halten sich die allermeisten Architekten an althergebrachte analoge Methoden und versuchen mit herkömmlichen Mitteln den Widrigkeiten bei der städtebaulichen Objekteinbindung, Gebäudeorganisation oder Formfindung zu begegnen. Dies hat sicher auch mit dem "klassisch" modernen Architektur- und Raumverständnis unserer Zeit zu tun. Wobei sich aber gerade in den letzten Jahren vieles von den Prinzipien des Bauhauses abwendet und die Architektur ihren öffentlichen Kommunikationswert wieder entdeckt und forciert. In Verbindung mit den neuen Informationstechnologien entwickelt sich auch in der Gesellschaft ein neues Formenverständnis, welches dem Architekten die Möglichkeit gibt, auch in diesem Bereich die räumlichen Möglichkeiten und ihre funktionalen Zusammenhänge zu erforschen.

Der Computer kann innerhalb kürzester Zeit eine für den Menschen unmöglich zu bewältigende Anzahl Rechenoperationen ausführen. Das gibt dem User (Designer) die Möglichkeit äußerst komplexe Zusammenhänge zu analysieren und strukturieren.

Die algorithmische Annäherung an eine Entwurfsaufgabe versetzt den Autor in die Lage viele, durch variable Parameter oder Zufallswerten unterschiedliche Varianten zu beobachten und zu regulieren. Die Algorithmen lassen eine komplexe Anzahl von beeinflussenden Faktoren zu, die es ermöglichen, für den jeweiligen Standort, mit all seinen mathematisch faßbaren Eigenarten, ein individuelles Objekt zu generieren.

Der Entwerfer lenkt diesen Prozeß bewußt durch die Anpassung des Algorithmus oder der Algorithmen, die Auswahl und Wertzuweisung der Parameter und die Selektion der Varianten. Er kann weiterhin durch nachträgliche Veränderungen an der Struktur, der Hülle oder anderen maßgeblichen architektonischen Einzelbausteinen des zu entwickelnden Objekts auch direkt eingreifen (God_mode).

Obwohl das Ergebnis willkürlich, unförmig und eigenwillig erscheinen könnte, erfüllt es alle vorausgesetzten Bedingung rigoros. Der zusätzliche Reiz liegt darin den Algorithmus auch auf andere, und sogar unpassende Orte anzuwenden.

Architektonische Startpunkte

i) Städtebau -> ortsunabhängiger Algorithmus -> räumlich / funktional
Der Städtebau bietet Stadträumliche, Organisatorische und erschließungstechnische Herausforderungen. Ein erforderlicher, einmal entwickelter Algorithmus, in ein Programm implementiert, läßt sich schnell für andere, ähnliche Situationen adaptieren.

ii) Tragen (Tektonik) -> Anforderungen (orga.funktion...) -> Konstruktion -> Hülle
Das Tragwerk wäre ein weiterer Ausgangspunkt. Die funktionalen, organisatorischen und stadträumlichen Anforderungen müssen in ein Tragwerk umgesetzt werden. Aus diesem Tragwerk entwickelt sich folglich auch die Hülle mit allen erforderlichen Fassaden

iii) Hülle
Auch die Gebäude- oder Objekthülle bietet sich als Generierungsobjekt an. Die Stadt- und Innenräumlichen Voraussetzungen wirken sich anhand ihrer parametrischen Daten auf die Hüllenform aus.

iv) weitere mögliche Faktoren
Alle uns bekannten Phänomene, die bestimmten mathematischen und physikalischen Gesetzen unterliegen, wie Musik, stellare Erscheinungen, Wellenmechanik, Akustik, Bewegung, mit ihren Faktoren Geschwindigkeit, Trägheit, Masse, Beschleunigung etc. eignen sich als direkte oder indirekte Einflußfaktoren. Wichtig ist auch hier wieder der Startpunkt, welcher die Eigenschaften des zu entwickelnden Objekts entscheidend beeinflußt.

Algorithmische Startpunkte

i) Ein nicht-triviales Problem, das für eine große Menge von Elementen gelöst werden muß (z.B. Partikelsysteme).

ii) ein nicht-triviales Problem, das für eine Anzahl Elemente in einer angegebenen Tiefe oder Zeitspanne vorgedacht werden muß (z.B. Strategiespiele).

iii) eine Form oder Struktur mit komplexen Geometrien.

iv) Mischformen aus i) - iii)

Das Projekt besteht darin, aus einer Situationsvorgabe einen Algorithmus zu entwickeln, der nach einer strukturellen, geometrischen und/oder funktionalen Vorraussetzung einen Körper in einem für das Projekt sinnvollen Maßstab erzeugen kann. Der Algorithmus muß dafür mindestens einen nicht-trivialen Parameter annehmen können, und in dessen Abhängigkeit zu einem Ergebnis kommen.

Wichtig für das Projekt sind sowohl die erzeugte Architektur, mit ihren räumlichen Qualitäten, wie auch das Aufzeigen von negativen Merkmalen und die Erklärung des Rechenvorgangs, als auch die Genese von beidem. Als Werkzeuge werden u.a. 3DMax und AutoCAD sowie deren Skript-Ports und APIs eingesetzt.

pg + dd @1.11.2001. email zu der Projektbeschreibung

Architektonische, technische und künstlerische Ansätze

Tragstrukturen, Kräfte oder Metapher

Bewegung, Unschärfe, Wegoptimierung, Menschenwanderungen

4.Dimension

Massstabswiederholung, komplexe, ähnliche Strukturen

unvorbelastete Räume, Aussagelosigkeit, Ortlosigkeit, Sinnlosigkeit

Messwerte

Musik

Simulation einer Stadt, Organismus, Evolution

Intelligenz

Verschmelzung, Morphing