城鄉規劃方案程序化生成

【摘 要】文章通過對城鄉規劃方案程序化生成的背景、原理及方法、爭議、前景等相關情況的概略式探討，為城鄉規劃提供了一種前瞻性的發展方向。

【關鍵詞】城鄉規劃方案程序化生成；背景；原理及方法；爭議；前景

一、城鄉規劃方案程序化生成背景

人類的技術進化，正在以前所未有的速度革命人類的生活生產方式。翻譯軟件的運用及發展打破了語言交流的隔閡，前所未有的加強了人類相互了解的渠道和合作意愿，讓人類一家親的夢想成真。QQ等社交軟件的繁榮使人人都是特殊報紙的作者，讓人能在觀眾與讀者之間進行著靈活實用的身份轉換，書寫真真切切的生活動態。論文檢測軟件的發展將學術把關者從繁重的智力、體力勞動中解脫出來，譜寫了不可思議的人類智能生活新篇章。音樂界已經能用低賤的、機械化的程序制造出外表華麗、像模像樣的文字和樂曲；程序寫出來的帶有明顯音樂風格的作品甚至因為能夠通過圖靈測驗而達到以假亂真的程度而不令人覺得情感空乏。

技術進化令人擔憂的，并非在于它暗示了我們自己可能也不過是機器，而是觸及我們心靈最深處的東西（我們總把它們當作靈魂間直接傳遞的信息）可能可以被簡單的機制有效生產出來，這樣的機制要比產生人類靈魂的復雜生物機制簡單成千山萬倍。或許人類靈魂/心智要比我們想象的淺薄得多的質疑也是不脛而走。

程序化讓社會成本貶值，讓人覺得某種能顯示人類深邃思維的崇高性不復存在了，人工智能在奔向思維力、洞察力與創造力之前的最后障礙逐漸被消解。像音樂這樣的藝術都可以被程序化，何況有章可循的城市規劃科學的程序化了。因為目前國內外城鄉規劃無論是理論層面，還是實踐方面，方案生產成的狀況都尚處在分散發展階段，僅僅依靠各種軟件的分工來實現最后的方案合成，缺乏一種跨技術、跨學科的整合力量，故而筆者認為城鄉規劃方案程序化生成是城鄉規劃呼之欲出的發展方向。

二、城鄉規劃方案程序化生成原理及方法

（一）城鄉規劃方案程序化生成原理

城鄉規劃方案程序化生成基本原理是將城鄉規劃方案結構所需多目標問題信息通過效用函數轉換為單目標問題信息并表達成某種知識，然后應用特殊的計算機智能算法完成知識推理，在推理過程中生成所需要的方案。

（二）城鄉規劃方案程序化生成方法

城鄉規劃方案程序化可采用基于模版的方法、基于模式的方法、基于實例的方法、神經網絡的方法以及遺傳算法的方法等等來實現。如利用基于知識的遺傳算法手工或半自動地進行有限元方案網格生成，某些網格生成器需要手工生成節點，但是也存在一些技巧可以自動生成節點，其中既有隨機性的也有非隨機性的。然后通過某種誤差指示器判斷需要調整的區域網格，經局部自適應網格精整后再進行有限元分析。這樣的局部網格精整過程可反復進行多次，從而有效避免出現畸形方案，直到計算結果或是方案滿足設計要求為止。

三、城鄉規劃方案程序化生成爭議

（一）未來派觀點

猴子和打字機定理 關于計算機的全能性假說不一定科學或是會全部實現，但向其無限趨近卻不是沒有可能的。故規劃師可以嘗試將城市規劃進行音樂或是詩歌化等能夠或是已經進入程序化自動生成發展階段的事務的比喻或者轉化，借鑒音樂、詩歌等程序生成原理，進行城鄉規劃方案程序化生成的探索。一旦規劃最終能成功地被歸約為邏輯模式和模式本身，美輪美奐的程序化規劃成果帶來的后果即是一種恐慌的快樂，雖然規劃科學的理論家實踐家的矜矜自得轉眼間將被掃得一干二凈。

對于城市規劃的程序化，現在發展速度還很慢，會讓人覺得這是對人類心智深度的一種荒誕可恥的誤估。然而隨著人的認知結構的程序化如火如荼的進展，計算機取代人的活動可計日而待矣。

（二）保守派觀點

計算機獲得人類情感（不可能或是非常非常緩慢，如3d不能再現空間中味覺）之前，它們無法完成真正的創新——發現一種新的人類體驗，或者為一種舊的人類體驗找到全新的表達方式。雖然諸多理論可以被程序化，被程序化的理論可以看做符號，及符號組成的表達式。機器只能著眼于符號層面，人類可以著眼于知覺層面和符號層面；之于機器，規劃只是符號的工程，人類則有額外的知覺工程。人類對規劃的知覺是其認知結構的功能，使得人類可以從符號和知覺兩個層面規劃。故而計算機永遠不能取代人腦，亦即，城鄉規劃方案程序化生成的可行性值得質疑。

（三）筆者之認識

城鄉規劃方案程序化生成過程，本質上就是一個方案不斷優化的過程，但機器生成方案的評價涉及到的標準永遠是屬于人的。故在城鄉規劃方案自動生成完全程序化以前甚至是以后，間雜人工把關應該是必須的。通過人機合作生成城鄉規劃方案才能有效推進城鄉規劃方案程序化生成的實用性。

四、城鄉規劃方案程序化生成前景

針對考研和現實中的誤入歧途的規劃實際而言，亦即：天下設計一大抄的消極模仿成為方案生成的主流、對規劃只知其一不知其二的跨專業數見不鮮的考研成功，負負得正的翻譯方法②對于規避論文重復率的效用，工具理性支配的程序化規劃技術的流行，昭示著方案生成軟件的出頭只是時間上的早晚。此時，句法分析方法下的城市元素的一種排列組合即方案。將規劃元素數據化，就像示波器通過對電信號的形象轉化應用于醫學發展一樣，規劃方案本質上就是科學計算得出的城市方程式的立體而形象的解。由牛頓定律的繁瑣過渡到動能定理的大天地式的灰箱操作方法或者是規劃認知結構的程序化條件下通過城鄉規劃科學的模糊性決定的模糊規劃方法的使用，（其實就是打包了的理性，是對于復雜城鄉規劃方程的一個快速的近似解，恐怕從某種意義上，這個策略比單純的理性還要高級。緊迫時第一反應下的解的優先級是高于具體的理性分析的。）會像文章生成系統增加文章的可讀性和效用性那樣，對城鄉規劃產生出乎意料且開天辟地般的惠益。城鄉規劃方案程序化生成，將極大促進城鄉規劃的發展，甚至為其帶來革命性的變化，歷史文化名城的數字化保護，新農村建設、傳統村落的保護和發展，結合數據庫建設以及3S技術的運用，極有可能會形成一個城鄉規劃方案程序化生成的大時代。endprint

客觀上，我們對“生命”的定義是模糊的、不準確的。隨著互聯網的普及，更多具有智能的終端接入網絡，使人造的網絡具有和生命一樣的復雜性和自適應性，生命的意識、一種機器的智慧，將從這個混沌的網絡中“涌現”出來，將人的認知結構的程序化發展到強人工智能的實現效果，使技術衍化成一種生命體，至少就程序化的結果而言，機器與人類等同。隨著科技的進化，計算機可進行的程序化工作不可避免的更加細致靈活，則更具創造力的電腦出現是可以預料的。就如每個人都是局限于此或彼，受限于社會生活習慣和獲取信息的方式等等，因而導致的行為方式也大體有跡可尋，計算機高度進化生成的智能也許不會與人中偉大者等量齊觀，代替一般人甚至聰明人確是可望的。詩歌生成軟件讓人人不是詩人而勝似詩人，同理，人人不是規劃師（科學家）而勝似規劃師（科學家）。亦即，規劃人員的失業時刻隨之而來。

進展上，可聯合城鄉規劃精英、計算機軟件精英、思想、經濟、政治、社會精英等諸多方面的精英力量，共同致力于城鄉規劃方案程序化生成的研究和運用，則其美好前景不言而喻。

五、結語

技術進化的結果可能讓人本身退化到乏善可陳進而使人的進化問題不再受到關注，然而，也可能讓人擺脫時間的限制而進入自由全面發展的永恒時間之大境。雖然從目前來看，城鄉規劃方案程序化生成的發展運用是一個難以輕易解決的開放性問題，規劃人本主義大師芒福德早已表現出了強烈的城鄉規劃技術批判和悲觀主義傾向，然而我們都知道以個人的好惡來對未來大趨勢進行判斷是毫無意義的。至少，當人意識到未來不止一種可能時，總是會有成就感的。筆者大膽預測：城鄉規劃方案程序化生成將是至少在未來一定時間內會是城鄉規劃之大勢所趨！

注釋

① 猴子和打字機定理：如果無數多的猴子在無數多的打字機上隨機打字，并持續無限久的時間，那么在某個時候，它們必然會打出莎士比亞的全部著作。這是用來描述無限的本質的最好方法之一。人的大腦很難想象無限的空間和無限的時間，無限猴子定理可以幫助理解這些概念可以達到的寬度。猴子能碰巧寫出《哈姆雷特》這看上去似乎是違反直覺，但實際上在數學上是可以證明。

② 負負得正的翻譯方法：將A語言用翻譯軟件譯成B語言，再將翻譯成的材料又翻譯成原來的語言即A語言，通過兩次互譯而達到有效降低論文檢測重復率的目的。

參考文獻

[1] 丁永祥，夏巨諶，王英，羅宏志，肖景蓉.有限元網格自動生成算法的最新進展[J].中國機械工程，1993，06.

[2] 李海峰，吳冀川，劉建波，梁宇兵.有限元網格剖分與網格質量判定指標[J].中國機械工程，2012，03.

作者簡介：鄭開舉（1989- ），男，湖北民族學院生物科學與技術學院學士，城市規劃專業。endprint