Fig.5 superficie C preparada para exportarse como stl. Experimento de diseño morfogenético. Pablo Kobayashi. 2002.
Publicado en la revista PISO No. 11
_emergencia: la obtención de resultados complejos a partir de reglas de bajo nivel de sofisticación
La aplicación de sistemas emergentes en los procesos de diseño es una tendencia que ha surgido en los últimos años, abriendo un amplio espectro de exploración en diferentes ramas del quehacer arquitectónico.
Más que un reflejo del fenómeno cultural causado por la publicación del libro “Emergence: The connected lives of ants, brains, cities and software”, de Steven Johnson, algunos hemos optado por la utilización de este concepto como una línea de pensamiento comprometida y profunda. La concepción de un sistema emergente (traducción contextualmente mas apropiada deemergence, que literalmente sería traducido como emergencia) requiere de un compromiso intelectual que va mas allá de la mera relación de estos procesos con las técnicas digitales de creación formal.
Los fenómenos emergentes han sido simulados, estudiados y aplicados mayormente en sistemas digitales. Tenemos el clásico ejemplo de la simulación del crecimiento del moho de Mitch Resnick, del MIT, donde se ha desarrollado un programa que emula el comportamiento de las células del moho y su interacción por medio de feromonas (fig. 1). Este programa, fácilmente accesible en la red, permite al usuario alterar la población de células y el nivel de evaporación de las feromonas, para después simular la interacción que estas células tendrían bajo estos criterios preestablecidos. Es un acercamiento activo a la experimentación con un sistema emergente en una plataforma gráfica.
El estudio y aplicación de sistemas emergentes nos relaciona inevitablemente con otras ramas científicas, como la computación evolutiva. Actualmente un sinnúmero de sitios como Wikipedia, You-tube y Amazon, utilizan algoritmos genéticos para su funcionamiento y constante “evolución” y “aprendizaje”. Pero no ha sido hasta recientemente que la aplicación de algoritmos genéticos ha comenzado a ser estudiada en el campo del diseño. Manuel de Landa ya hablaba de las implicaciones que podría tener esta herramienta: “Solo si la evolución virtual puede ser usada para explorar un espacio lo suficientemente rico como para que el diseñador sea incapaz de considerar y concebir todas las posibilidades, solo si los resultados impresionan o cuando menos sorprenden, entonces los algoritmos genéticos podrán ser considerados una herramienta de visualización útil”.[1] Siguiendo esta tendencia de exploración, desde el 2002 alumnos del programa Emergent Technologies and Design (EmTech) de la Architectural Association en Londres, comenzamos la experimentación entorno a la aplicación de estos programas en los procesos de diseño. Esta experimentación se llevo a cabo con el uso de un plug-in para Maya que precisamente tiene como motor principal un algoritmo genético. Dicho plug-in, de nombre Genr8, desarrollado por Martin Hemberg del MIT[2], permite al usuario generar superficies en un modelo de reproducción, selección y eliminación a partir de condiciones dadas. Así, el usuario asigna unas condiciones ambientales específicas (elementos repelentes y atrayentes, condiciones de gravedad, contenedor, etc.) (figs. 2,3 y 4) y los criterios de evaluación para escoger la superficie más apta generada. El programa genera un primer par de superficies que después “cruza” para obtener otra generación de superficies y así sucesivamente el numero de generaciones que el usuario determine, pudiendo eliminar o no a los “padres”. Al final aparece la superficie más apta y un listado de las características del resto de las superficies generadas, así como su “código genético” que puede volver a ser usado para generar otras superficies bajo condiciones y criterios distintos.
En este programa es obvia la relación referencial con el modelo evolutivo de las especies, donde el genotipo genera distintosfenotipos según su relación con el medio ambiente y su adaptación a distintas condiciones dadas a cumpliendo criterios de selección que garanticen la supervivencia de la especie. En este proceso es fundamental la adaptación por proliferación; es decir, la evolución de una especie se da solo después del paso de miles de generaciones en una dinámica de prueba y error. Se pueden tomar como cualidades del proceso conceptos propios de los modelos evolutivos, como la plasticidad fenotípica, que es la propiedad de un genotipo de producir diferentes fenotipos en respuesta a diferentes condiciones ambientales
La consideración del modelo evolutivo genético como inspiración para la obtención de soluciones arquitectónicas ha iniciado una serie de discusiones sobre el papel que juega el arquitecto en el proceso de diseño. Al ser el factor aleatorio una de las características determinantes de cualquier estrategia evolutiva, teniendo como claro ejemplo la evolución de las especies, la intervención del arquitecto en la generación del modelo arquitectónico es completamente diferente a la que tendría en un modelo tradicional de proceso de diseño y, por lo tanto, cuestionable. “En cierto sentido, las simulaciones evolutivas remplazan al diseño, ya que los artistas pueden usar este software para “criar” nuevas formas en vez de diseñarlas. Esto es básicamente correcto, aunque existe una parte del proceso en la que el diseño deliberado sigue siendo un componente crucial”.[3]
Si pensamos en la generación de un sistema que “crecerá” respondiendo a un grupo de reglas determinadas y adaptándose a un contexto especifico, entonces nuestra intervención no desaparece, como podría argumentarse. Por el contrario, se vuelve una intervención mas profunda y comprometida por su necesaria renuncia al control sobre el producto final. Se requiere entonces un replanteamiento de prioridades y valores comúnmente considerados constantes en el quehacer arquitectónico. Toda forma es el resultado de una serie de operaciones claras y definidas. La belleza se vuelve una consecuencia y no un fin, despojando de valor alguno cualquier pretensión estética.
Morfogénesis
En su texto “Inmanencia y trascendencia de la génesis de la forma”, Manuel De Landa habla de las cualidades inmanentes de los materiales y sus implicaciones en los procesos de morfogénesis. “La forma de una burbuja de jabón, por ejemplo, emerge de las interacciones entre las moléculas que la constituyen, en tanto son constreñidas energéticamente a “buscar” el punto de mínima tensión superficial. En este caso no existe tal cosa como la esencia de la “burbuja de jabón” que se impone desde afuera; una forma geométrica ideal –la esfera– configurando una colección inerte de moléculas. Mas bien, una forma topológica endógena gobierna el comportamiento colectivo de las moléculas individuales de jabón, haciendo emerger una forma esférica”.[4]En los procesos evolutivos de diseño se busca aprovechar las cualidades inherentes no solo a los materiales en la generación de la forma, sino también al proceso que detona la morfogénesis.
Al ser la aplicación de sistemas emergentes una metodología absolutamente procesal, el producto final es reinterpretado como una instancia de una secuencia de crecimiento casi infinita. Una simple pausa en un proceso dinámico atemporal y no-lineal. Se crean modelos genotípicos y se determinan los criterios de evaluación del fenotipo mas apto a la respuesta de factores contextuales predeterminados. Entonces, nuestra intervención hace énfasis en la determinación de las reglas que regirán al sistema y los factores a los que responderá.
No es extraño que el concepto emergencia haya sido bien recibido por los arquitectos que ya creaban en un ambiente digital, pero su aplicación empieza en la concepción misma del proyecto y la forma en que es tratado y llega hasta los procesos de producción del objeto obtenido. Con un énfasis en la relación entre el todo y no en la suma directa de sus partes, la emergencia nos hace ver un gran panorama de posibilidades en cuanto a estrategias evolutivas y los efectos transformativos de los procesos.[5] Es inevitable por lo tanto, aprovechar la corta distancia que existe ahora entre la concepción de objetos digitales y su materialización. Los procesos CAD y CAM han hecho mucho más que facilitar la transición virtual-real; han logrado que la “deformación” que sufría el objeto al pasar de un plano a otro sea hoy casi nula. Técnicas como la estereolitografía permiten que los resultados de exploraciones morfogenéticas puedan ser estudiados físicamente para poder así determinar las cualidades estructurales que estas instancias formales puedan tener (fig. 5 y 6)
“Hay que concebir la arquitectura como un campo de investigación y no solo como una profesión de servicio. Así, el arquitecto se sitúa firmemente en el centro, y no en la periferia, de las redes de colaboración entre ingeniería, investigación de materiales e industria”. [6] Esta interdisciplinaridad también es característica consecuente de una estrategia de pensamiento emergente. Cada vez más arquitectos recurrimos a industrias no directamente relacionadas con la arquitectura en busca de información para investigación o incluso de soluciones materiales o constructivas para la materialización de los resultados de estas investigaciones. Las industrias del papel y textil, por ejemplo, son unas de las más versátiles cuando se solicita la elaboración de un material nuevo o la utilización de fibras especificas, y en una tendencia hacia la unidad formal-estructural la explotación de nuevos materiales a partir de acomodo y orientación de fibras, esta apertura es imprescindible. La instalación Marsyas de Anish Kapoor, presentada en el Tate Modern en el 2003, es un claro ejemplo de la unión de estas disciplinas. La Unidad de Geometría Avanzada de ARUP, liderada por Cecil Balmond, desarrolló técnicas de modelado analítico en 3D combinadas con la generación y el estudio de “prototipos rápidos” de cera que fueron usadas para su desarrollo. Además, las propiedades materiales de la membrana fueron integrales a la estructura. La tela de PVC poliéster tuvo que ser hilada y recubierta bajo tensión para proporcionar propiedades de tensión constantes. (fig. 7)
Es evidente que el papel del arquitecto esta siendo cuestionado y las fronteras de su campo de acción se diluyen cada vez más; esto se intensifica al adoptar el modelo de sistema emergente como plataforma de pensamiento. Tratar un problema buscando su solución yendo de lo particular a lo general requiere un rigor que parecería contrario a la búsqueda de resultados inesperados. La detección de patrones emergentes y de fenómenos impredecibles y la concepción de posibles aplicaciones de los mismos hace de nuestra intervención una aparente apuesta por lo aleatorio, casi un juego de suerte, cuando en realidad no lleva a cuestionarnos el verdadero significado de “crear”.
[1] Manuel DeLanda.Deleuze and the use of the genetic algorithm in architecture. 2004.
[2] http://projects.csail.mit.edu/emergentDesign/genr8
[3] Manuel DeLanda. Deleuze and the use of the genetic algorithm in architecture. 2004.
[4] Manuel DeLanda. Inmanencia y trascendencia de la génesis de la forma. Arquine 28. Verano 2004.
[5] Helen Castle. Emergence in Architecture. AA Files 50. Primavera del 2004
[6] Helen Castle. Emergence in Architecture. AA Files 50. Primavera del 2004