Il guaio del nostro tempo è che il futuro non è più quello di una volta.

Paul Valéry

Un algoritmo ci cambierà la vita e la casa

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L’impatto che gli algoritmi hanno sulla nostra vita quotidiana è elevatissimo. Non esistono ad oggi ricerche in cui questo fattore sia stato misurato matematicamente, ma possiamo immaginare che se un lavoro di questo tipo fosse già stato fatto, i risultati sarebbero sicuramente significativi. Perché, per esempio, dietro il funzionamento del motore di ricerca più famoso al mondo, Google, sta proprio un algoritmo ben strutturato. Così come dietro molte delle app che quotidianamente consultiamo dai nostri smart phone. Ma le frontiere per l’utilizzo di queste sequenza di formule matematiche si stanno davvero aprendo in maniera inaspettata, fino ad arrivare ad essere utilizzati insieme alle tecniche di design computazionale e di manufacturing robotico per creare manufatti mai visti prima d’ora e soprattutto, molto spesso, ‘nature inspired’.

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D’ altronde è la stessa definizione di algoritmo a rendere questi procedimenti formali estremamente affascinanti. Essi sono, infatti, in grado di risolvere un determinato problema con un numero finito di passaggi. L’ontologia di queste formule matematiche è praticamente sterminata almeno quanto le possibilità di applicazione alle varie branche della realtà quotidiana. Adesso arrivano anche in architettura e promettono già di rendere a breve disponibili costruzioni che non avremmo mai potuto immaginare di poter realizzare. Un esempio per tutti può essere la Landesgartenschau Exhibition Hall di Schwäbisch Gmünd, Germania, la cui architettura richiama evidentemente un guscio di nocciolina incrociato con una struttura a nido d’ape.
Ovviamente anche noi umani possiamo dire di non essercela assolutamente cavata male in termini architettonici nella storia. Ma adesso che al lavoro ci si mettono anche robot ultra sofisticati e computer sempre più veloci dobbiamo solo prepararci a vedere qualcosa che non potevamo fino ad oggi assolutamente immaginare. Esattamente come questa nocciolina gigante che è sorta nel cuore di Schwäbisch Gmünd. Progettata da un team dell’Istituto di Design Computazionale dell’Università di Stuttgart , la hall ha una superficie di 2.700 mq ed il suo guscio in legno di faggio è fatto di 243 lamine attaccate tra di loro con più di 7.600 giunti che richiamano la nocche attraverso cui si articolano le dita di una mano.
Ciascuna delle lamine di faggio è spesso solo 50 millimetri o se volete molto meno di un guscio d’uovo. Interessante il punto da cui si è partiti per ottenere simili misure: come ottenere una struttura in legno resistente utilizzando però alla stesso tempo meno materiale possibile? Tradizionalmente si tratterebbe di una classica contraddizione in termini, ma la tecnologia può fare davvero prodigi, come in questo caso, e la risposta è arrivata integrando tra loro più processi digitali rispetto alla struttura che si stava progettando. L’obiettivo è di poter trarre fuori quanto di meglio possono realizzare, in termini di progettazione, sia gli uomini che le macchine.

 

Un simile risultato è stato possibile grazie all’utilizzo di tecniche di design computazionale, un processo che utilizza un software per trovare le forme ottimali per una certa struttura. Quindi, invece che calcolare manualmente i limiti ed i parametri della costruzione da effettuare, si sono forniti tutti questi elementi al software che è stato sviluppato per calcolare la forma ottimale secondo i vari desiderata. Ovviamente il software utilizza un algoritmo. Nell’effettuare le sue valutazioni questo algoritmo parte da una base sicuramente ‘solida’, come possono essere alcuni modelli matematici ricavati dalla osservazione di organismi esistenti in natura che mostrano un grado elevato di complessità, a cominciare dai ricci di mare fino ad arrivare ai ‘dollari della sabbia’, le conchiglie tipiche delle spiagge della Florida.

 

Visti al microscopio entrambi questi esempi offerti da madre natura mostrano una struttura a dir poco sorprendente. I ricci di mare hanno un sistema scheletrico modulare tenuto insieme da parti microscopiche in carbonato di calcio. Anche i dollari della sabbia hanno delle giunture microscopiche che richiamano le nocche che nella mano di un uomo consentono alle dita di articolarsi tra di loro facilmente. È a questo ultimo particolare che ci si è ispirati per creare le 7.600 giunture che consentono alle lamine di faccio della hall di stare insieme. Tutte queste lamine sono strettamente connesse le une con le altre tramite questi giunti che garantiscono alla copertura dell’intera struttura di avere la stabilità necessaria per non collassare. Queste creazioni sono state possibili sono facendo ricorso a sistemi di costruzione a sette assi.

 

Adesso si tratta di stabilire quale precedenza possa esserci tra il design computazionale ed il design elaborato dall’uomo, visto che il primo sembrerebbe in grado di svolgersi in maniera completamente autosufficiente rispetto al secondo. Tuttavia anche gli algoritmi hanno bisogno di essere sviluppati e verso di essi l’uomo, se non altro, ha la responsabilità di definire creativamente i limiti entro i quali essi sono ‘autorizzati’ a funzionare e ciò nella speranza di poter cavare quanto di meglio possibile da entrambi gli approcci. Adesso la frontiera che si para davanti agli architetti è quella di creare veramente qualcosa di incredibilmente inaspettato dalla interazione di queste due tecniche di design. E soprattutto di convincere gli ingegneri della validità di questo nuovo modo di progettare le costruzioni del futuro.
Marco Bennici

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