城乡规划方案程序化生成

【摘 要】文章通过对城乡规划方案程序化生成的背景、原理及方法、争议、前景等相关情况的概略式探讨，为城乡规划提供了一种前瞻性的发展方向。

【关键词】城乡规划方案程序化生成；背景；原理及方法；争议；前景

一、城乡规划方案程序化生成背景

人类的技术进化，正在以前所未有的速度革命人类的生活生产方式。翻译软件的运用及发展打破了语言交流的隔阂，前所未有的加强了人类相互了解的渠道和合作意愿，让人类一家亲的梦想成真。QQ等社交软件的繁荣使人人都是特殊报纸的作者，让人能在观众与读者之间进行着灵活实用的身份转换，书写真真切切的生活动态。论文检测软件的发展将学术把关者从繁重的智力、体力劳动中解脱出来，谱写了不可思议的人类智能生活新篇章。音乐界已经能用低贱的、机械化的程序制造出外表华丽、像模像样的文字和乐曲；程序写出来的带有明显音乐风格的作品甚至因为能够通过图灵测验而达到以假乱真的程度而不令人觉得情感空乏。

技术进化令人担忧的，并非在于它暗示了我们自己可能也不过是机器，而是触及我们心灵最深处的东西（我们总把它们当作灵魂间直接传递的信息）可能可以被简单的机制有效生产出来，这样的机制要比产生人类灵魂的复杂生物机制简单成千山万倍。或许人类灵魂/心智要比我们想象的浅薄得多的质疑也是不胫而走。

程序化让社会成本贬值，让人觉得某种能显示人类深邃思维的崇高性不复存在了，人工智能在奔向思维力、洞察力与创造力之前的最后障碍逐渐被消解。像音乐这样的艺术都可以被程序化，何况有章可循的城市规划科学的程序化了。因为目前国内外城乡规划无论是理论层面，还是实践方面，方案生产成的状况都尚处在分散发展阶段，仅仅依靠各种软件的分工来实现最后的方案合成，缺乏一种跨技术、跨学科的整合力量，故而笔者认为城乡规划方案程序化生成是城乡规划呼之欲出的发展方向。

二、城乡规划方案程序化生成原理及方法

（一）城乡规划方案程序化生成原理

城乡规划方案程序化生成基本原理是将城乡规划方案结构所需多目标问题信息通过效用函数转换为单目标问题信息并表达成某种知识，然后应用特殊的计算机智能算法完成知识推理，在推理过程中生成所需要的方案。

（二）城乡规划方案程序化生成方法

城乡规划方案程序化可采用基于模版的方法、基于模式的方法、基于实例的方法、神经网络的方法以及遗传算法的方法等等来实现。如利用基于知识的遗传算法手工或半自动地进行有限元方案网格生成，某些网格生成器需要手工生成节点，但是也存在一些技巧可以自动生成节点，其中既有随机性的也有非随机性的。然后通过某种误差指示器判断需要调整的区域网格，经局部自适应网格精整后再进行有限元分析。这样的局部网格精整过程可反复进行多次，从而有效避免出现畸形方案，直到计算结果或是方案满足设计要求为止。

三、城乡规划方案程序化生成争议

（一）未来派观点

猴子和打字机定理 关于计算机的全能性假说不一定科学或是会全部实现，但向其无限趋近却不是没有可能的。故规划师可以尝试将城市规划进行音乐或是诗歌化等能够或是已经进入程序化自动生成发展阶段的事务的比喻或者转化，借鉴音乐、诗歌等程序生成原理，进行城乡规划方案程序化生成的探索。一旦规划最终能成功地被归约为逻辑模式和模式本身，美轮美奂的程序化规划成果带来的后果即是一种恐慌的快乐，虽然规划科学的理论家实践家的矜矜自得转眼间将被扫得一干二净。

对于城市规划的程序化，现在发展速度还很慢，会让人觉得这是对人类心智深度的一种荒诞可耻的误估。然而随着人的认知结构的程序化如火如荼的进展，计算机取代人的活动可计日而待矣。

（二）保守派观点

计算机获得人类情感（不可能或是非常非常缓慢，如3d不能再现空间中味觉）之前，它们无法完成真正的创新——发现一种新的人类体验，或者为一种旧的人类体验找到全新的表达方式。虽然诸多理论可以被程序化，被程序化的理论可以看做符号，及符号组成的表达式。机器只能着眼于符号层面，人类可以着眼于知觉层面和符号层面；之于机器，规划只是符号的工程，人类则有额外的知觉工程。人类对规划的知觉是其认知结构的功能，使得人类可以从符号和知觉两个层面规划。故而计算机永远不能取代人脑，亦即，城乡规划方案程序化生成的可行性值得质疑。

（三）笔者之认识

城乡规划方案程序化生成过程，本质上就是一个方案不断优化的过程，但机器生成方案的评价涉及到的标准永远是属于人的。故在城乡规划方案自动生成完全程序化以前甚至是以后，间杂人工把关应该是必须的。通过人机合作生成城乡规划方案才能有效推进城乡规划方案程序化生成的实用性。

四、城乡规划方案程序化生成前景

针对考研和现实中的误入歧途的规划实际而言，亦即：天下设计一大抄的消极模仿成为方案生成的主流、对规划只知其一不知其二的跨专业数见不鲜的考研成功，负负得正的翻译方法②对于规避论文重复率的效用，工具理性支配的程序化规划技术的流行，昭示着方案生成软件的出头只是时间上的早晚。此时，句法分析方法下的城市元素的一种排列组合即方案。将规划元素数据化，就像示波器通过对电信号的形象转化应用于医学发展一样，规划方案本质上就是科学计算得出的城市方程式的立体而形象的解。由牛顿定律的繁琐过渡到动能定理的大天地式的灰箱操作方法或者是规划认知结构的程序化条件下通过城乡规划科学的模糊性决定的模糊规划方法的使用，（其实就是打包了的理性，是对于复杂城乡规划方程的一个快速的近似解，恐怕从某种意义上，这个策略比单纯的理性还要高级。紧迫时第一反应下的解的优先级是高于具体的理性分析的。）会像文章生成系统增加文章的可读性和效用性那样，对城乡规划产生出乎意料且开天辟地般的惠益。城乡规划方案程序化生成，将极大促进城乡规划的发展，甚至为其带来革命性的变化，历史文化名城的数字化保护，新农村建设、传统村落的保护和发展，结合数据库建设以及3S技术的运用，极有可能会形成一个城乡规划方案程序化生成的大时代。endprint

客观上，我们对“生命”的定义是模糊的、不准确的。随着互联网的普及，更多具有智能的终端接入网络，使人造的网络具有和生命一样的复杂性和自适应性，生命的意识、一种机器的智慧，将从这个混沌的网络中“涌现”出来，将人的认知结构的程序化发展到强人工智能的实现效果，使技术衍化成一种生命体，至少就程序化的结果而言，机器与人类等同。随着科技的进化，计算机可进行的程序化工作不可避免的更加细致灵活，则更具创造力的电脑出现是可以预料的。就如每个人都是局限于此或彼，受限于社会生活习惯和获取信息的方式等等，因而导致的行为方式也大体有迹可寻，计算机高度进化生成的智能也许不会与人中伟大者等量齐观，代替一般人甚至聪明人确是可望的。诗歌生成软件让人人不是诗人而胜似诗人，同理，人人不是规划师（科学家）而胜似规划师（科学家）。亦即，规划人员的失业时刻随之而来。

进展上，可联合城乡规划精英、计算机软件精英、思想、经济、政治、社会精英等诸多方面的精英力量，共同致力于城乡规划方案程序化生成的研究和运用，则其美好前景不言而喻。

五、结语

技术进化的结果可能让人本身退化到乏善可陈进而使人的进化问题不再受到关注，然而，也可能让人摆脱时间的限制而进入自由全面发展的永恒时间之大境。虽然从目前来看，城乡规划方案程序化生成的发展运用是一个难以轻易解决的开放性问题，规划人本主义大师芒福德早已表现出了强烈的城乡规划技术批判和悲观主义倾向，然而我们都知道以个人的好恶来对未来大趋势进行判断是毫无意义的。至少，当人意识到未来不止一种可能时，总是会有成就感的。笔者大胆预测：城乡规划方案程序化生成将是至少在未来一定时间内会是城乡规划之大势所趋！

注释

① 猴子和打字机定理：如果无数多的猴子在无数多的打字机上随机打字，并持续无限久的时间，那么在某个时候，它们必然会打出莎士比亚的全部著作。这是用来描述无限的本质的最好方法之一。人的大脑很难想象无限的空间和无限的时间，无限猴子定理可以帮助理解这些概念可以达到的宽度。猴子能碰巧写出《哈姆雷特》这看上去似乎是违反直觉，但实际上在数学上是可以证明。

② 负负得正的翻译方法：将A语言用翻译软件译成B语言，再将翻译成的材料又翻译成原来的语言即A语言，通过两次互译而达到有效降低论文检测重复率的目的。

参考文献

[1] 丁永祥，夏巨谌，王英，罗宏志，肖景蓉.有限元网格自动生成算法的最新进展[J].中国机械工程，1993，06.

[2] 李海峰，吴冀川，刘建波，梁宇兵.有限元网格剖分与网格质量判定指标[J].中国机械工程，2012，03.

作者简介：郑开举（1989- ），男，湖北民族学院生物科学与技术学院学士，城市规划专业。endprint