Pablo Lorenzo: "La IA está revolucionando la práctica de la arquitectura"

Argentino de origen gallego. Pablo Lorenzo-Eiroa es uno de los mayores expertos del mundo en la influencia de la inteligencia artificial en la arquitectura. Este arquitecto, con raíces en las ciudades de A Coruña y Ferrol, lleva dos décadas en Nueva York, donde dirige el estudio e-Architects, nombre con el que homenajea a su apellido gallego, y es director del Laboratorio de IA de la Escuela de Arquitectura del Instituto Tecnolóxico de Nova York (NYIT).

Pablo Lorenzo-Eiroa ha estado este miércoles en A Coruña impartiendo una conferencia titulada "Arquitectura de Arquitecturas: Creación, feudalismo digital e inteligencia artificial" en la que ha presentado los últimos avances de sus investigaciones sobre Inteligencia Artificial y arquitectura recogidos en el libro Digital Signifiers in an Architecture of Information: From Big Data and Simulation to Artificial Intelligence, recientemente publicado por la editorial Routledge (Londres, 2023).

En Quincemil hemos querido hablar con este maestro de la IA arquitectónica para conocer más sobre todo lo relacionado con estos avances que, sin duda, supondrán también un antes y un después para el ambito de la arquitectura.

¿Qué es la IA para un arquitecto?

La arquitectura es una disciplina que tiene un fuerte componente visual, y por ello yo diferencio siempre entre semiótica lingüística computacional, semiótica matemática computacional, semiótica visual computacional, y semiótica de la información. El caso es que la revolución actual de la IA ha tomado dos vías: la del lenguaje natural a través de ChatGPT y la de las imágenes a través de plataformas como Midjourney. El problema que se encuentra encima de la mesa, y que yo trato en mi libro, es que ambas vías tienen como punto de partida la resolución de problemas lingüísticos, ya que las imágenes procesadas por IA se componen a partir del cruce estadístico de máscaras identificadas semánticamente: como por ejemplo separando, en el entrenamiento de repositorios de imágenes, áreas identificables; como podrían ser el cielo, los árboles, los rostros, o las ventanas.

Lo interesante de todo esto es que a partir de la IA de procesamiento de imágenes, y a través de una operación que se llama convolución, los patrones no lingüísticos de imágenes pueden ser predecibles estadísticamente y con ello pueden lograrse imágenes de alta precisión superando en cierta medida la clasificación supervisada lingüística inicial de las máscaras.

Lo que hemos trabajado específicamente como arquitectos es lograr procesar pixeles en imágenes 2D y luego predecirlas en 3D o, directamente, a partir de la predicción de modelos de puntos en nubes de puntos en 3D lograr predecir modelos tridimensionales en arquitectura emergentes.

¿Cómo puede influir la IA en la arquitectura?

Tenemos que partir de diferenciar lo que es la inteligencia artificial de aprendizaje automático profundo de lo que generalmente se denomina IA. En general hay tres tipos de aprendizaje automático: supervisado, no supervisado y de aprendizaje reforzado.

Hacia donde apuntamos nosotros no es simplemente a predecir imágenes en 2D o modelos en 3D, sino a lograr activar programación emergente que es la verdadera definición de IA. Esto significa poder hacer una simulación de simulación o poder activar lo que se denomina un autómata o un centinela que, aunque no sea consciente, pueda entender un patrón de problemas en un flujo de datos y pueda resolver un programa por sí mismo.

La IA está revolucionando las teorías, la disciplina y la práctica de la arquitectura. Por un lado estamos analizando grandes bases de datos que nosotros mismos desarrollamos y supervisamos para entender mejor la historia de la arquitectura y para poder desarrollar, a través de herramientas estadísticas, un modelo más preciso sobre qué es la arquitectura, de manera que podamos así desarrollar nuevas teorías, nuevas maneras de hacer arquitectura, a través de la información y el flujo de datos, y nuevos estilos y lenguajes de la arquitectura no explorados anteriormente.

¿Cuáles son las aplicaciones de la IA en la arquitectura? Usos reales

Yo diferencio desde 2004 entre arquitectos que aplican computación y arquitectura de la computación. En general los arquitectos caen en la trampa de usar plataformas, software e interfaces que hacen el trabajo del arquitecto más fácil. Pero creo que esto es un problema ya que la computación anticipa problemas y tipos de soluciones a través del software. En ese sentido si uno aplica un software podrá obtener un tipo de solución, pero siempre dentro de un rango previsto por el desarrollador del software. He denunciado también que el arquitecto pierde autoría y creatividad, en relación a la computación y a cómo expandirla. Negroponte anticipó la muerte del arquitecto como autor, afirmando que las maquinas producirían arquitectura por si mismas. En cambio yo creo que podemos producir maquinas, resolviendo un problema de autoría, para producir arquitecturas de arquitecturas.

Con la IA pasa algo parecido, aunque más complejo. Debemos partir del hecho de que la IA no es una herramienta y no es solamente computación. La IA tiene que ver con grandes bases de datos que activan problemas estadísticos a través de la Ciencia de Datos y computación y que activan problemas de modelado de preguntas y soluciones a través de la Ciencia de la Computación articulando estas dos disciplinas. O sea que no hay IA sin grandes bases de datos y no hay IA sin modelos de procesamiento de datos paralelos. La IA no es una herramienta sino un grupo complejo de herramientas que se auto-editan en paralelo, una plataforma que puede cambiar su estructura. Por lo tanto si uno utiliza una plataforma pre-entrenada como ChatGPT o Midjourney, por un lado esta utilizando un entrenamiento de repositorio que ha establecido un tipo de ideología de aproximación al tipo de problema que será reconocido y a predecir. El problema es que Open AI es tan grande que provoca lo que se denomina Feudalismo Digital (Varoufakis), contra el que es imposible de competir a no ser que nos unamos todos a través de repositorios comunes y modelos abiertos.

Nosotros por lo tanto desarrollamos nuestras bases de datos y nuestros modelos de procesamiento de datos. Hemos desarrollado lo que denominamos arquitectura de arquitecturas, o meta-arquitectura, porque, en mi opinión, debemos intervenir en la realidad a la par de los avances científicos y tecnológicos de la época. Una manera en la cual hacemos esto es por ejemplo sondeando el movimiento en el transporte en ciudades como Nueva York. Y, a través de simulaciones intentamos comprender la manera de optimizar el transporte en relación, por ejemplo, al medio ambiente. Estamos desarrollando una plataforma de IA que pueda coordinar a nivel mundial cómo hacer frente a la crisis medioambiental. Esto es, a través de la mediación de flujo de datos, poder transformar la realidad o como lograr que los ciudadanos puedan hacer un uso mas eficiente de las ciudades para poder disminuir el impacto medioambiental. Esto lo pensamos como una primera etapa inmediata, pero también buscamos cómo poder entender las ciudades de otra manera en relación al medioambiente. Creo en general que debemos cambiar radicalmente el modelo económico y social en el que vivimos.

¿Puede la IA facilitar el trabajo de un arquitecto? ¿Y en qué medida?

A través de lo que denominamos arquitectura de las arquitecturas creemos que podemos activar una meta-arquitectura a través de la IA. A través del sondeo de datos y la creación de repositorios, y entrenándolos para resolver problemas emergentes, no intuitivos, el arquitecto de la información o e-Arquitecto puede resolver problemas que no han sido identificados. La IA puede reconocer patrones en datos y desarrollar un programa para resolver problemas emergentes en esos patrones. Esto es lo que denominamos programación emergente.

Estamos en un momento realmente único y a pesar que no se ha activado una inteligencia artificial, en el sentido de una vida artificial tal y como la anticipaba von Neumann en la década de 1940, estamos activando programas emergentes que son simulaciones de simulaciones, es decir, estamos activando de alguna manera varias de las definiciones de inteligencia. Algo que realmente puede llegar a pasar si la IA aumenta exponencialmente. La IA son básicamente algoritmos que se autoeditan a través de optimizaciones. Pero lo que puede suceder es que estos ciclos de optimización sean exponencialmente cada vez más eficientes hasta el punto de que no solo identifiquen patrones y desarrollen software para resolver problemas sino que adquieran, a través del gran flujo de datos disperso y a través del internet de las cosas, cierta autonomía convirtiéndose en programas centinelas o robots artificiales virtuales.

¿Cuáles son los principales retos de la IA en arquitectura?

Los principales retos de la IA en arquitectura tienen que ver con la relación entre los datos y un modelado morfogenético o una base de datos que se actualice constantemente y a través de API (Application Programming Interface/ interfaz de programación de aplicaciones) y un modelo de procesamiento de datos paralelo que pueda evolucionar. Esto podría cambiar radicalmente a la arquitectura ya que la forma de un edificio, una ciudad o un paisaje su concepción, su funcionalidad, su construcción y su uso cambiarían radicalmente. Pensamos que a través de lo que denominamos arquitectura de la información podemos procesar datos y señales en tiempo real, por lo tanto un edificio podría aprender de sí mismo, de su funcionamiento a medida que se expande y podría reconstruirse constantemente a medida que crece. Estamos trabajando con robots para construir y hay varias maneras de concebir como construir, desde los átomos de los materiales hasta los bits de la computación, tal y como anticipó Negroponte.

Habrá quien piense que la IA va a restar importancia al papel de un arquitecto, pues siempre se teme que las máquinas terminen con los profesionales. ¿Qué le diría a aquellos que puedan tener ese tipo de pensamiento?

El proyecto de la computación es comunicación universal y automatizar las tareas, por lo que la IA a través de los datos y la computación paralela están reemplazando todo tipo de tareas y disciplinas a través de problemas de representación. En este sentido yo propongo desarrollar sistemas que desarrollen arquitectura. Creo que si el arquitecto no desarrolla su sistema terminará siendo reemplazado o perteneciendo a la clase trabajadora. Si el arquitecto desarrolla su sistema pertenecerá a la clase capitalista. Nosotros proponemos desarrollar sistemas de colaboración horizontales y abiertos para poder hacer frente al feudalismo digital.

¿Cómo puede la IA mejorar la eficiencia energética de los edificios?

Desarrollamos datos y modelos que miden cómo se usan los espacios y donde se pierde energía o hay redundancia. Estos datos se interpretan tanto para resolver estas cuestiones en edificios existentes como para resolverlas en edificios en proyecto. Pero hemos identificado otro problema que es el ciclo completo como paradigma. No basta con desarrollar energías sostenibles, debemos asegurarnos de que la energía no se pierda en su distribución, a través de las redes, y también de que no se malgaste en el punto de uso o aplicación. En este sentido estamos desarrollando una plataforma que pueda abarcar todo el proceso: desde la generación de energía hasta la medición de su uso eficiente.

El problema no se encuentra solo en los edificios sino en todas las escalas, las ciudades, el nivel regional y el nivel mundial, cómo la economía y las formas de vida han interrumpido en el antropoceno los ríos y corredores medioambientales, por ejemplo. Al mismo tiempo las crisis medioambientales que estamos sufriendo son solo el principio porque el auténtico drama sucederá cuando sean más correlacionales o simultáneas, no pudiendo entonces predecirse lo que va a suceder. Una manera de predecir el futuro en relación al clima sería utilizando bases de datos y estadística, otro manera sería a través de simulaciones.

Estamos desarrollando una plataforma para recuperar los Biomas del Mundo. Creemos que en los próximos 10-20 años el planeta entrará en una fase que como indicaba no es predecible ya que los modelos que estamos utilizando no pueden procesar simulaciones correlacionales simultáneas. Sin embargo, a través de la computación cuántica podremos simular varias simulaciones al tiempo y correlacionarlas en varios estados. La plataforma que estamos desarrollando contempla la creación de nuevos marcos políticos para que los países puedan desarrollar en continuidad los biomas. Si bien esto podría parecer demasiado radical, si no se desarrolla esta continuidad entre biomas a través de los marcos políticos necesarios, que se adapten a las propias políticas del clima, las crisis medioambientales, de vida y humanitarias crecerán. A la par que crecerán las guerras por el desplazamiento masivo de vida y personas, que perderán sus biomas y hogares por el cambio climático.