Ada, conçu et construit par l'artiste Microsoft en résidence Jenny Sabin, remplit un recoin aéré dans le bâtiment 99 sur Redmond de Microsoft, Washington, Campus. L'installation traduit les données en couleur et en lumière. Crédit :John Brecher pour Microsoft.
Jenny Sabin est perchée sur un élévateur à ciseaux, sa tête passant à travers une ouverture de la structure de tissu poreux qu'elle a du mal à étirer sur l'exosquelette de sa pièce d'installation, qui est suspendu dans l'atrium aéré du bâtiment 99 sur Redmond de Microsoft, Washington, Campus.
Momentanément vaincu, elle s'arrête et lève les yeux.
"Ça va être magnifique, " elle dit.
"C'est" un éclat, pavillon translucide et éthéré que Sabin et ses collaborateurs de Microsoft décrivent à la fois comme un outil de recherche et un aperçu d'un avenir où architecture et intelligence artificielle fusionnent.
"À ma connaissance, cette installation est la première structure architecturale pilotée par l'intelligence artificielle en temps réel, " dit Sabin, designer principal chez Jenny Sabin Studio à Ithaca, New York, qui a conçu et construit le pavillon dans le cadre du programme Artist in Residence de Microsoft.
La structure à deux étages, constitué de nœuds imprimés en 3D, tiges de fibre de verre et tissu tricoté numériquement avec du fil photoluminescent, utilise l'IA pour traduire des données anonymisées sur les expressions faciales, bruit, voix et langage en une danse chorégraphiée de couleurs et de lumière.
En utilisant l'art et l'architecture pour visualiser les informations collectées par des microphones et des caméras placés à différents endroits du bâtiment, Les concepteurs et chercheurs de Microsoft espèrent stimuler la réflexion sur l'IA dans nos vies grâce à une architecture interactive.
"Talent artistique, la créativité et l'humanité jouent un rôle important dans l'innovation technique, " a déclaré Eric Horvitz, directeur de l'organisme de recherche de Microsoft et président du comité Aether de l'entreprise, qui se concentre sur le développement et le déploiement responsables des technologies d'IA, y compris les problèmes liés aux utilisations sensibles de l'IA, biais et équité des systèmes d'IA, et l'interaction et la collaboration homme-IA.
Le programme Artiste en résidence, il expliqua, a été créé pour inviter des artistes à explorer des idées à l'intersection de l'art et de l'informatique avec les chercheurs et les ingénieurs de Microsoft et, plus généralement, « stimuler la création joyeuse et la pensée originale dans l'ensemble de notre organisation. »
"La création de Jenny, " il ajouta, "est une incarnation des possibilités, les attentes et les inquiétudes concernant les influences croissantes des technologies d'apprentissage automatique et de reconnaissance de formes qui imprègnent le monde de manière intéressante, belles et en même temps potentiellement envahissantes et inquiétantes. »
« Une chose vivante qui respire »
Le projet, appelé Ada, pèse environ 1, 800 livres. L'exosquelette contient 895 nœuds imprimés en 3D uniques et personnalisés qui relient 1, 274 tiges de fibre de verre dans un réseau d'hexagones qui forment le rigide, pavillon de forme ellipsoïde.
"Il y a beaucoup de parties à cela, " Sabin s'est montré impassible une nuit devant une assiette de plats thaïlandais à emporter pendant les semaines du projet, installation manuelle minutieuse.
Des textiles photoluminescents tricotés numériquement en un réseau lumineux poreux de cellules et de cônes sont boulonnés sur l'exosquelette et s'étendent vers l'intérieur pour créer une paroi intérieure douce, donnant à Ada une sensation de nid d'abeille.
Un grand cône de tenségrité d'un étage enveloppé d'un filet de nylon enfilé de câbles à fibres optiques striés est suspendu à travers le noyau d'Ada et fournit des forces de compression pour maintenir l'ensemble de la structure en tension coordonnée.
Jenny Sabin, designer principal chez Jenny Sabin Studio, une Ithaque, Cabinet de design architectural basé à New York, et artiste en résidence Microsoft, installe son projet, Ada, dans l'atrium du bâtiment 99 de Microsoft à Redmond, Washington. Crédit :John Brecher pour Microsoft.
Des caméras et des microphones à différents endroits du bâtiment 99 collectent des données anonymisées que les algorithmes d'IA traduisent en intensités changeantes de couleur et de lumière qui sont affichées à travers des LED adressables tissées dans les textiles d'Ada et à travers les lumières de la scène qui entourent l'installation.
"C'est un vivant, chose qui respire, et il est au cœur du bâtiment. Comment cela change-t-il la psychologie des gens à propos de l'espace dans lequel ils vivent et comment ils ont un impact sur cet espace, et vice versa ?", a déclaré Asta Roseway, un concepteur de recherche principal dans l'initiative d'innovation urbaine au laboratoire de recherche de Microsoft à Redmond qui dirige le programme Artist in Residence.
Inspiration et rupture
Roseway, qui a co-lancé le programme Artiste en résidence en 2015, confortablement installé dans un canapé plus tôt cette année dans le coin aéré de l'atrium du bâtiment 99 qu'Ada finirait par remplir et a expliqué avec un sourire jusqu'aux oreilles que lorsque les gens sourient à Ada, Ada leur rendra métaphoriquement leur sourire.
L'installation d'Ada intervient alors que la prochaine vague d'intelligence artificielle (intelligence intégrée) passe des laboratoires de recherche aux produits et services que les gens rencontrent tous les jours. Cette, à son tour, soulève des questions et des inquiétudes quant à l'intégration de l'IA dans nos vies.
« Où est-ce que cela va? dit Roseway.
Les projets précédents du programme Artist in Residence ont encouragé les réflexions sur l'avenir de l'alimentation à une époque où les capacités de détection améliorées permettent aux humains et aux plantes de communiquer, explorations de technologies qui ouvrent les arts visuels aux personnes ayant une vision limitée, et des vêtements qui répondent aux niveaux d'hydratation personnels.
"Le programme est vraiment destiné à nous inspirer et à nous perturber, pour nous sortir de notre bulle et de la façon dont nous pensons à une certaine technologie, " dit Mira Lane, un directeur partenaire Microsoft axé sur l'éthique et la société de l'IA, qui a commencé à collaborer avec Roseway après avoir écrit un livre blanc sur la valeur des artistes pour l'environnement de l'entreprise.
Par exemple, elle a dit, les concepteurs et les ingénieurs créent souvent une technologie avec un cas d'utilisation métier spécifique à l'esprit. Lorsque les artistes sont intégrés au cycle de développement, ils sont enclins à exploiter la technologie, le casser et le recâbler de nouvelles manières qui peuvent ouvrir les yeux sur les impacts potentiels, risques et pistes à explorer.
Lane et Roseway ont rencontré Sabin lors d'un événement de collecte de fonds pour l'école d'art de l'Université de Washington au printemps 2017. Sabin, qui a grandi dans la région de Seattle et est diplômé de l'Université de Washington, a été invitée à donner une conférence sur son travail d'innovation de nouveaux matériaux et formes inspirés par la nature qui éloignent la conception architecturale des angles durs à 90 degrés.
"Il y avait quelque chose de si intrinsèquement rafraîchissant dans cette vision, " a déclaré Roseway. " Ne serait-il pas fabuleux de lancer un récit où certaines de nos futures habitations pourraient être beaucoup plus en phase avec les formes naturelles du monde et avoir une intelligence intégrée en elles? "
Une conversation de 18 mois s'est ensuivie sur ce à quoi pourrait ressembler un projet partagé avec des chercheurs de Microsoft, dit Sabine. Les premières discussions se sont concentrées sur la création d'un projet centré sur l'humain qui révélerait les données de manière inédite, faire émerger les types de questions sur les préjugés et la vie privée que le groupe de Lane sur l'éthique et la société explore.
"Il existe de nombreuses structures intangibles et aspects spatiaux des données que nous ne pouvons pas vraiment voir, ressentir ou comprendre sans qu'elles ne rencontrent un type différent d'interface matérielle, " a déclaré Sabin. " Ce qui est super excitant pour moi, c'est que le projet lui-même peut faciliter, à un niveau fondamental, recherche."
Designer chez Jenny Sabin Studio, une Ithaque, Cabinet de design architectural basé à New York, étend une structure de tissu poreux sur l'exosquelette d'Ada, une installation Microsoft Artist in Residence dans l'atrium du bâtiment 99 de Microsoft à Redmond, Washington. Crédit :John Brecher pour Microsoft.
Apprendre aux ordinateurs pour mieux comprendre les gens
Le chercheur de Microsoft, Daniel McDuff, étudie des technologies qui donnent aux machines la capacité de détecter avec précision les émotions des gens. Cela pourrait permettre à un assistant intelligent de faire des choses telles que reconnaître quand un patient a sauté des médicaments et alerter un soignant.
Les ordinateurs qui détectent les émotions pourraient également transformer le jeu, accessibilité et architecture, il a noté.
Sa plate-forme, qui anime Ada, capte les indices qui sont en corrélation avec l'émotion. Les algorithmes transforment ensuite les données en nombres qui représentent des gradients de sentiment allant du négatif au positif et de léger à intense. Ada, à son tour, présente les données à travers la couleur et la lumière.
McDuff et ses collègues stockeront les données numériques anonymisées, débarrassées de toute vidéo, audio et texte pour se conformer aux exigences de confidentialité de Microsoft, collectés auprès d'Ada pendant trois ans. Ils l'utiliseront pour étudier des questions de recherche telles que l'impact des conditions météorologiques et des événements actuels sur nos expressions faciales, les tons de la voix et le langage et d'explorer comment les modèles de comportement changent au cours de la journée.
"J'ai regardé mes propres données, " a noté McDuff. " En moyenne, Je souris environ deux fois plus souvent le matin que le soir. Je ne le savais pas. Cela semble beaucoup. Espérons que ce projet nous fera prendre conscience de certains de ces types de modèles."
La participation au projet est facultative et l'équipe de confidentialité de Microsoft a été consultée pour assurer une divulgation et des protections appropriées via l'anonymisation. McDufff a déclaré que les employés peuvent éviter d'interagir avec les capteurs en entrant dans le bâtiment par des portes spécifiques et en utilisant les grandes cuisines, salles communes et espaces de réunion détachés du projet.
Au fur et à mesure que les gens adhèrent au projet (les employés du bâtiment 99 peuvent également installer le système sur leurs ordinateurs locaux et choisir quand l'allumer et l'éteindre), nous commencerons à mieux comprendre comment nous nous impactons les uns les autres, a noté McDuff.
"Collectif, nous décidons comment nous voulons que le bâtiment se sente ce jour-là, " a-t-il dit. " Nous avons chacun le contrôle sur nous-mêmes, et nous avons le contrôle par la façon dont nous traitons et interagissons avec les autres. Si je suis amical avec tout le monde autour de moi et que je les encourage à sourire, J'aurai un plus grand impact sur cette visualisation que moi seul car je ferai sourire chacun de leurs capteurs."
Reconnaître les expressions des gens est similaire à d'autres travaux en IA visant à mieux comprendre les gens, y compris les efforts pour comprendre les objectifs et les intentions des gens. Par exemple, l'assistant intelligent Cortana reconnaît quand les gens font des promesses à d'autres par courrier électronique et rappelle aux gens leurs engagements lorsqu'ils pourraient autrement les oublier.
Pour que ces systèmes d'IA fonctionnent bien, ils ont besoin de mieux comprendre les gens. Les données collectées auprès d'Ada aideront McDuff à améliorer son système et, il espère, susciter un dialogue sur l'utilisation appropriée de ces technologies.
"Si j'essaye de me mettre dans l'espace d'un outsider, on a souvent l'impression que les entreprises technologiques essaient de cacher les données qu'elles mesurent à votre sujet, " a déclaré McDuff. " Cette installation diffuse intentionnellement ces données, et cela va soulever des questions que les gens ne posent pas toujours."
Travailler au-delà des frontières disciplinaires
La curiosité a du poids chez Sabin, qui, en plus de diriger un cabinet privé au centre-ville d'Ithaca, est professeur d'architecture à l'Université Cornell, où elle encourage ses étudiants à adopter une approche différente de la conception architecturale.
"On pense souvent à l'architecte comme dessinant le croquis de la serviette, ce que nous appelons le diagramme partiel, et cela devient la grande idée du projet. Alors que je dis, renversons cela et réfléchissons à la façon dont cette forme finale émerge d'un ensemble de relations, " a-t-elle déclaré en faisant une visite de son laboratoire dans le sous-sol de l'école d'architecture de Cornell.
John Hilla, designer chez Jenny Sabin Studio, connecte des tiges de fibre de verre aux nœuds imprimés en 3D alors qu'il installe l'exosquelette d'Ada dans l'atrium du bâtiment 99 de Microsoft à Redmond, Washington. Crédit :John Brecher pour Microsoft.
Les étagères du laboratoire de Sabin sont garnies de prototypes issus de son approche unique, comme une progression aérée, des briques imprimées en 3D poreuses éclairées par ses collaborations avec des biologistes et des ingénieurs qui conduisent à une réimagination des murs. Une seule manche en nylon tricotée avec des fils photoluminescents est suspendue à un évent et fait allusion à ses recherches sur l'interaction de la lumière et de la perception qui se manifeste chez Ada.
Imprimantes 3D assorties, un découpeur laser, un four et un bras robotique plus familier à une ligne d'assemblage automatique révèlent la plongée profonde de Sabin dans les techniques de fabrication de pointe qui pourraient transformer la façon dont les conceptions architecturales prennent forme dans le monde. Les cellules et les cônes d'Ada, par exemple, sont créés avec un processus appelé tricot numérique 3-D.
En plus d'utiliser des outils d'autres disciplines, Sabin enseigne à ses étudiants comment tirer parti et appliquer des idées et des méthodes d'autres domaines scientifiques. Elle a passé 14 ans à travailler avec des biologistes cellulaires, scientifiques des matériaux et ingénieurs en mécanique pour innover des matériaux et des conceptions architecturales adaptatives, immersif et réactif à l'environnement et aux personnes qu'ils abritent.
« Comment personnalisons-nous nos espaces ? Comment commençons-nous à penser l'architecture comme plus fondamentalement humaine et personnelle ainsi que durable, fonctionnel et performatif ?", a déclaré Sabin.
L'émergence d'Ada
La scène au Jenny Sabin Studio à travers la ville est plus cérébrale, moins d'espace de fabrication. Les concepteurs cliquent sur des modèles numériques d'Ada affichés sur des écrans d'ordinateur. Les étagères des bibliothèques en verre sont chargées de statues et de plaques commémoratives. Un article de journal encadré sur Lumen, une installation extérieure au MoMA PS1 dans le Queens, New York, qui a informé la conception d'Ada, pend derrière le bureau bien rangé de Sabin.
Sabin et son équipe effectuent le travail de conception pour les projets commandés et les pièces d'exposition en studio.
« Je m'intéresse fondamentalement à l'impact de la recherche sur l'architecture, pas seulement l'enseignement et la réflexion, mais comment cela impacte l'architecture vivante, " elle a dit.
Par une froide journée de mars plus tôt cette année, les rendus numériques presque définitifs d'Ada ont montré comment la structure remplirait le recoin aéré de l'atrium du bâtiment 99 et traduirait les données en couleur et en lumière.
Sabin a nommé l'installation d'après Ada Lovelace, un 19 e mathématicien du siècle. En 1843, Lovelace a proposé d'utiliser des cartes perforées pour résoudre des équations mathématiques sur le moteur analytique de l'inventeur Charles Babbage, un précurseur jamais construit à l'ordinateur numérique. À l'époque, des cartes perforées étaient utilisées pour programmer le métier à tisser mécanisé de Joseph Jacquard pour tisser des textiles complexes tels que des tapisseries.
"Ada est souvent crédité d'être le premier programmeur informatique, " a déclaré Sabin. Nommer l'installation en son honneur est particulièrement approprié, Sabine a ajouté, parce que le projet apporte des technologies de fabrication telles que le tricot numérique 3D à la visualisation des données qui alimentent l'IA.
L'architecture rencontre l'IA
Pendant plus de trois semaines cet été dans le bâtiment 99, Sabine, Roseway et leurs équipes de chercheurs, les concepteurs et les ingénieurs ont connecté des nœuds et des tiges dans l'exosquelette, étiré le tissu en place, LED enfilées, monté des lumières de scène et accroché le cône de tenségrité.
Pendant ce temps, Les capteurs de McDuff ont commencé à collecter des données dans les espaces publics de tout le bâtiment :l'atrium, cuisines de bureau et espaces communs.
Chaque capteur a la taille d'une boîte à clé et se compose d'une caméra Web et d'un microphone câblés à une boîte noire de la taille d'un modem câble qui envoie des données via Wi-Fi à une base de données Azure sécurisée.
"Si je me plains de quelque chose et que je suis en colère et que tout va mal, alors, espérons-le, il détectera cela comme négatif, et si je suis heureux et qu'il fait beau dehors et positif, alors il détectera cela, " a expliqué McDuff.
Horvitz, le directeur de l'organisme de recherche de Microsoft, a noté que ses équipes ont déjà exploré la valeur de l'exploitation des technologies de l'IA dans le cadre des opérations de construction. Par exemple, en 2012, Son équipe d'IA a développé et intégré au bâtiment 99 un système qui utilise l'apprentissage automatique et la détection pour commander de manière proactive des ascenseurs en fonction des observations des schémas des personnes se déplaçant dans le bâtiment. Le système reste une partie de la vie quotidienne dans le bâtiment.
Séparément, Schneider Electric, une entreprise mondiale qui travaille à transformer numériquement la gestion de l'énergie dans les maisons, bâtiments et industrie, travaille avec des chercheurs de Microsoft pour tester si l'IA pourrait aider à réduire l'empreinte carbone des systèmes CVC utilisés pour chauffer et refroidir de grands bâtiments.
Au-delà des applications de détection et d'action en temps réel, L'IA commence également à jouer un rôle plus fondamental dans la conception et l'ingénierie, y compris des méthodes qui aident les architectes à explorer des possibilités de conception prêtes à l'emploi sous les contraintes réelles de la forme, force et utilité, a noté Horvitz.
"On peut imaginer d'autres usages, " a-t-il ajouté. " Comme, comment les environnements futurs pourraient-ils évoluer pour se rendre plus propices à la collaboration basée sur les participants, et leurs objectifs et besoins ? »
Les algorithmes d'Ada sont conçus pour convertir n'importe quelle source de données en couleur et en lumière. Par exemple, les chercheurs imaginent que la toile intelligente pourrait également être utilisée pour visualiser la musique, vibrations du bâtiment, le nombre de personnes dans un espace donné et d'autres scénarios encore à imaginer.
"Quelqu'un ici, " Roseway a dit avec un geste du bras balayant le bâtiment 99, "peut brancher un mod et faire en sorte que la pièce réponde."
Pour l'instant, La plate-forme de détection de McDuff contrôle le réseau lumineux réactif d'Ada. Son capteur final est fixé à la base du cône de tenségrité, permettant aux personnes dans le pavillon de conduire Ada. Debout là-bas, regarder autour avec admiration, les sourires viennent facilement. Le but est qu'Ada réponde en nature.
