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Type: Artigo
Title: Coluna Errante: um experimento morfogenético de otimização estrutural pelo comportamento de agentes autônomos
Title Alternative: Wandering Column:AMorphogenetic Experimenton Structural Optimization by Autonomous Agents’ Behavior
Author: Giantini, Guilherme
Celani, Gabriela
Abstract: A Natureza é um tema recorrente como inspiração para a produção de artefatos humanos. Contudo, desde o início do século passado, essa inspiração em sistemas biológicos, que costumava ser apenas visual, passou gradualmente a ser substituída pelo uso de estratégias, lógicas e funcionamento dos sistemas naturais em analogias projetuais mais aprofundadas, consistentes e direcionadas à sustentabilidade. Mais recentemente, as tecnologias digitais de projeto e fabricação foram introduzidos no processo de concepção e produção arquitetônica, o que contribuiu ainda mais para o surgimento de uma abordagem análoga a processos encontrados em sistemas naturais. A compreensão mais aprofundada dos processos naturais de crescimento e desenvolvimento de sistemas naturais permite entender que a Natureza fornece orientação não apenas para o desenvolvimento de soluções técnicas bio-inspiradas, mas também para a elaboração de estratégias e metodologias biomiméticas de projeto. Tais metodologias procuram emular processos naturais que produzem, elaboram e mantêm a forma, a estrutura e os padrões de comportamento de sistemas biológicos. A aplicação de processos biomiméticos para a geração de formas a partir da união entre a estrutura e o comportamento do sistema por meio de modelos computacionais de crescimento e desenvolvimento é denominada por alguns autores de abordagem morfogenética. Esta é reconhecida como uma abordagem integrada de projeto que considera a organização material, as ferramentas de fabricação e o contexto ambiental como diretrizes da síntese morfológica. Um dos possíveis métodos de aplicação morfogenética é o Agent-based System, um instrumento de processamento de dados baseado no comportamento autônomo de agentes naturais. O objetivo deste artigo é descrever a incorporação desse método no processo de projeto morfogenético de uma coluna com desempenho estrutural. A base metodológica empregada é a pesquisa exploratória, caracterizada pelo levantamento bibliográfico por revisão sistemática da literatura, entrevistas com pessoas de notável conhecimento sobre o assunto, análise e síntese dos dados coletados e realização de experimentos de aplicação. A elaboração do experimento incorporou princípios naturais de crescimento e desenvolvimento por meio do sistema de agentes autônomos, cujos parâmetros comportamentais relativos à forma foram associados a parâmetros de análise estrutural por meio de um algoritmo evolutivo a fim de otimizar a eficiência estrutural do sistema. Este experimento pode ser compreendido como um incentivo a abordagens de projeto computacional sustentável que empregam metodologias capazes de analisar e otimizar resultados a partir de critérios de desempenho
metadata.dc.description.abstractalternative: Nature isa recurrent theme as inspiration for the production of human artifacts.However, since the beginning of the twentieth century, this inspiration in biological systems, which used to be only visual, has gradually been replaced by the use of strategies, logics and operation of natural systems in order to develop deeper, consistent and sustainability-oriented design analogies. Recently, digital design and fabrication technologies were introduced in the architectural conception and production processes, which contributed to a greater integration of design processes. This supports the emergence of a design approach related to processes found in Nature. An in-depth understanding of the processes of natural growth and development enables the comprehension that Nature provides not only instructions for the development of bio-inspired technical solutions, but also for the production of biomimetic design strategies and methodologies. These methodologies focuses on emulating natural processes that are able to devise, generate and maintain the form, structure and behavioral patterns of biological systems. The implementation of biomimetic processes for the generation of form by linking the system’s structure and the behavior through computational models of growth and development is considered a morphogenetic design approach by some authors. Computational morphogenesis is acknowledged as an integral design methodology that take material organization, manufacturing tools and contextual environment as guidelines for morphological synthesis. One of the possible morphogenetic methods is the Agent-based System, a data processing computational tool based on natural agent’s autonomous behaviors. This paper’s aim is to describe the implementation of Agent-based Systems into the morphogenetic design process of a structural performance-based experimental column. The methodological basis employed is the exploratory research, which encompasses a literature systematic review, analysis and synthesis of the collected data, as well as the implementation of design experiments. The design application took natural principles of growth and development from the Agent-based system, which behavioral patterns related to the system’s morphology were associated to structural analysis parameters by an evolutionary algorithm in order to optimize the system’s structural efficiency. This design experiment can be taken as a promotion of sustainable computational design approaches that employ analysis and optimization methods towards performance-based design results
Subject: Biomimética
Otimização estrutural
Country: Brasil
Editor: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Rights: Aberto
Identifier DOI: 10.23972/det2019iss18pp22-31
Address: https://www.ufrgs.br/det/index.php/det/article/view/645
Date Issue: 2019
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