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Intelligenze Computazionali nel Progetto post-Ambientale Computational Intelligences in the post-Environmental Design RIDOLFI

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L’articolo affronta la questione ambientale criticando la visione antropocentrica, ancora viva nel dibattito e nel progetto, come permanenza del soggiacente dualismo umanità/ambiente. A essa oppone le tesi co-evoluzioniste e del Nuovo Realismo rielaborate alla luce di un nuovo metalinguaggio (Matema digitale) capace di ‘dar voce’ alla moltitudine d’agenti e di attivare forme d’intelligenza collaborativa (Intelligenze Computazionali) abilitanti esplorazioni progettuali oltre la norma e il già noto. Segue la descrizione dei suoi dispositivi nelle forme del Parametric e Generative Design e le esperienze del laboratorio di ricerca Mailab. La conclusione è un invito a riflettere sugli effetti collaterali che potrebbero scaturire dalla marcatura digitale e da un’eccessiva enfasi sul ‘saper fare’. The article addresses the environmental question by critiquing the anthropocentric vision, still alive in the design debate and practice, as a remnant of the underlying dualism humanity/environment. It opposes the co-evolutionist and New Realism theses re-elaborated in the light of a new metalanguage (Digital Mathema) capable of ‘giving voice’ to the multitude of agents and to activate forms of collaborative intelligence (Computational Intelligences), enabling design explorations beyond established norms and the already known. Following is a description of Parametric and Generative Design and the Mailab research laboratory’s experiences. The conclusion is an invitation to reflect on the possible side effects that could arise from digital marking and from an excessive emphasis on the ‘know-how’.
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Prima dell’industrializzazione il rapporto
tra architettura e ambiente può distin-
guersi in due visioni archetipe: quella
dell’arte della medicina, ove il santuario di Escula-
pio era l’esempio di un ambiente di totalità cosmi-
ca (Periechon) entro cui si realizzavano i destini di
sofferenza e guarigione e quella, come la definì il
matematico bresciano Niccolò Tartaglia, regolata
dall’ars diabolica della balistica e dall’ingegneria
militare che erige mura e fortificazioni a protezio-
ne di un ambiente ostile. L’industrializzazione ag-
giunse una nuova visione assoggettando l’ambien-
te al paradigma utilitaristico già in nuce nella tradi-
zione giudaico-cristiana poi condotta alle sue
estreme conseguenze nella declinazione protestan-
te e supportata dal nuovo paradigma gnostico della
scienza sperimentale. La capanna primitiva, che
campeggia sul frontespizio della seconda versione
francese dell’opera di Marc-Antoine Laugier, Es-
sai sur l’Architecture (1755), è il suggello di una
visione ostile dell’ambiente da cui ripararsi, ma an-
che esempio della natura come risorsa d’insegna-
mento (Fig. 1) e, dall’immagine incisa nello stesso
anno nella versione inglese, materiale da sfruttare
(Fig. 2). In sintesi, problema e soluzione per la co-
struzione dell’habitat umano comunque ‘altro’ dal-
l’umanità. Col sopravvento della marcatura lingui-
stica sulle cose (Foucault, 1988), che diverrà poi
‘calculus’, l’utile sarà sottoposto – come sosteneva
Hutcheson – a una sorta di matematica e la trasfor-
mazione dell’ambiente a descrizioni oggettive o,
come invocava Mondrian per il disegno, esatte alla
maniera della matematica e delle scienze.
La storia dell’architettura identifica luogo e
momento di tale mutazione nel Bauhaus e in parti-
colare nel suo trasferimento a Dessau. Mutamento
già avviato dalla svolta produttivista della Russia
post-rivoluzionaria, ma che – sino alla direzione di
Meyer – rimase più nei proclami che nella prassi.
Mettendo in pratica una visione che Gropius aveva
per lo più teorizzato, Meyer portò avanti una
profonda revisione del ruolo del progettista e della
disciplina tagliando legami con visioni autoriali,
romantico-espressioniste e puro-visibiliste. L’at-
tenzione si concentra sulle metodologie operative,
sui processi e sull’organizzazione oggettiva delle
relazioni determinanti esistenza umana e costru-
zione come testimonia l’ingresso nella scuola di
docenti come Hans Wittwer (bioclimatica) e Alcar
Rudelt (statica e scienza dei materiali).
Ciò nonostante, il periodo in cui tali metodolo-
ABSTRACT
L’articolo affronta la questione ambientale criticando la
visione antropocentrica, ancora viva nel dibattito e nel
progetto, come permanenza del soggiacente dualismo
umanità/ambiente. A essa oppone le tesi co-evoluzioni-
ste e del Nuovo Realismo rielaborate alla luce di un
nuovo metalinguaggio (Matema digitale) capace di ‘dar
voce’ alla moltitudine d’agenti e di attivare forme d’in-
telligenza collaborativa (Intelligenze Computazionali)
abilitanti esplorazioni progettuali oltre la norma e il già
noto. Segue la descrizione dei suoi dispositivi nelle for-
me del Parametric e Generative Design e le esperienze
del laboratorio di ricerca Mailab. La conclusione è un
invito a riflettere sugli effetti collaterali che potrebbero
scaturire dalla marcatura digitale e da un’eccessiva en-
fasi sul ‘saper fare’.
The article addresses the environmental question by cri-
tiquing the anthropocentric vision, still alive in the de-
sign debate and practice, as a remnant of the underlying
dualism humanity/environment. It opposes the co-evolu-
tionist and New Realism theses re-elaborated in the light
of a new metalanguage (Digital Mathema) capable of
‘giving voice’ to the multitude of agents and to activate
forms of collaborative intelligence (Computational In-
telligences), enabling design explorations beyond estab-
lished norms and the already known. Following is a de-
scription of Parametric and Generative Design and the
Mailab research laboratory’s experiences. The conclu-
sion is an invitation to reflect on the possible side effects
that could arise from digital marking and from an exces-
sive emphasis on the ‘know-how’.
KEYWORDS
co-evoluzionismo, ecologia, progettazione ambientale,
progettazione parametrica, progettazione generativa
co-evoluzionism, ecology, environmental design, para-
metric design, generative design
There is no singular point in time that marks the begin-
ning of this book, nor is there an “I” who saw the pro-
ject through from beginning to end, nor is writing a pro-
cess that any individual “I” or even group of “I’s” can
claim credit for.
(Karen Barad)
gie furono realmente applicate per concepire e pro-
gettare l’ambiente risale a qualche decennio indie-
tro quando, nell’ultimo quarto del XIX secolo, la
Germania Guglielmina si trovò alle prese con le
forti trasformazioni socio-economiche e con il di-
namico sviluppo della produzione industriale inne-
scati da, e subito dopo, la guerra franco-prussiana.
Il luogo di queste trasformazioni furono gli uffici
tecnici municipali che, a dispetto degli studi di ar-
chitettura ancora organizzati alla maniera dell’ate-
lier d’artista, iniziavano a strutturarsi in un impo-
nente e qualificato numero di tecnici reificando,
più prosaicamente, quelle Brigate Verticali di pro-
gettazione concepite da Meyer.
Nel 1874, Budapest fu il primo banco di prova
ove l’ambiente urbano e il suo disegno diventaro-
no campo applicativo di tecniche multidisciplinari
di differente matrice (economia, igiene, statistica,
demografia, fisco, viabilità, clima, impiantistica,
ecc.). Suo prodotto sarà lo zoning, discendente di-
retto del funzionalismo e del management scienti-
fico ove i fenomeni, per loro complessità, vanno
scomposti e poi ricomposti secondo criteri di con-
formità e differenziazione o, come scrisse qualche
decennio più tardi Alexander, muovendo una palli-
na alla volta nella loro posizione finale (Alexan-
der, 1967, p. 48).
Progetto ambientale antropocentrico – È da queste
premesse che il progetto si assoggettò alla pratica
scientifica e l’ambiente assunse le definitive vesti
della res extensa da colonizzare e ‘commodificare’
in favore del comfort. Oltrepassando il dualismo
lusso/necessità, il progetto riformulò in maniera
‘oggettiva’ il concetto del benessere umano prima
identificato dal termine ‘convenience’ (Crowley,
2001). Dal Secondo dopoguerra l’ambiente fu ana-
lizzato a partire dalla meteorologia (Fitch, 1947) e
l’umanità sulla base di bisogni e motivazioni, in
una piramide che, dalle necessità fisiologiche, si
eleva all’autorealizzazione (Maslow, 1992). Com-
fort ed ergonomia si avviarono a diventare scienze
di un progetto in grado di produrre oggetti certi e
verificabili oltre che replicabili nei modi dell’indu-
stria; l’abitazione diventa bene di consumo tran-
seunte «del tutto indifferente dunque nei confronti
dei valori affettivi che tradizionalmente legavano
l’umanità alla casa e lo radicavano sentimental-
mente al luogo nel quale essa sorge» (Vagnetti,
1973, p. 681).
L’esperienza dell’Hochschule für Gestaltung
ISSN: 2464-9309 (print) - ISSN: 2532-683X (online) - DOI: 10.19229/2464-9309/542019
Giuseppe Ridolfi a, Arman Saberi b
INTELLIGENZE COMPUTAZIONALI
NEL PROGETTO POST-AMBIENTALE
ESEMPI DA MAILAB
COMPUTATIONAL INTELLIGENCES
IN THE POST-ENVIRONMENTAL DESIGN
EXAMPLES FROM MAILAB
AGATHÓN – International Journal of Architecture, Art and Design |n. 05 | 2019 | pp. 31-40
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(1953-68) fu probabilmente il maggior emblema di
un progetto che indaga scientificamente l’ambien-
te come risorsa a vantaggio dell’umanità. È con-
vinzione di quegli anni che l’avventura del proget-
to si governi con il metodo scoprendo nella ciber-
netica e nei sistemi di autoregolazione i suoi riferi-
menti operativi. Mosso da reazioni anti-autoriali il
progetto cercò fondamento su causalità circolari e
approcci sistemici (Alexander, 1967; Asimow,
1968), il cui punto di partenza e d’arrivo continua-
va a essere l’umanità ma ormai deprivata della pie-
nezza della vita che credenze e narrazioni mito-
poetiche gli offrivano.
La ricchezza del genere umano si ridefinisce
nella molteplicità delle discipline lanciando il pro-
getto in una complessità crescente ove la speranza
di governo è appunto quella di un metodo logico-
razionale: un metodo, poi formalizzato nella famo-
sa triade ‘esigenze-requisiti-prestazioni’ con cui
condurre a sintesi i desiderata degli utenti che, no-
nostante i successivi tentativi d’affrancamento
‘umanistico’, permarrà nella sua incapacità di esse-
re progetto per offrirsi invece come strumento di
governo tecnocratico. È in questa breve storia che
il progetto nell’interesse dell’umanità colonizza
l’ambiente sino ad assurgere, in pericolose quanto
dubbie interpretazioni, a fenomenologia negazio-
nista dell’emergenza ambientale, svalutata a puro
zeitgeist che distoglie dal vero obiettivo che è e do-
vrebbe rimanere il genere umano.
Qualis artifex pereo? – Se la dimensione multidi-
sciplinare, sistemica e cibernetica aveva offerto
quella speranza per un progetto a servizio dell’u-
manità e della società, sul finire degli anni ‘70 fu-
rono proprio queste epistemologie, già preparate
dalla teoria della dinamica non lineare e divulgate
come rivoluzione della scienza della complessità a
minare ogni pretesa antropocentrica (Capra, 1988).
Gli sviluppi della fisica, i sistemi vivi e le ricerche
nella micro-biologia evolutiva del neo-darwinismo
(Dawkins, 2006, 1996; Lovelock, 2000) aprirono
la strada per un profondo ripensamento del rappor-
to umanità/ambiente e sui processi di trasformazio-
ne. L’ambito d’indagine zoocentrista delle scienze
naturali cedette il passo al microcosmo di batteri e
geni riconsegnando un mondo azzerato nelle gerar-
chie. Dalla dimensione microscopica rimbalzarono
certezze e consapevolezza che aprirono un nuovo
orizzonte: dalla vita dell’uomo e della donna, alla
vita nella sua totalità giacché anche l’inorganico è
coinvolto nelle trasformazioni dei sistemi viventi
di qualsivoglia tipo e dimensione.
Si dimostrava che le trasformazioni nella
«longue durée» (Christian, 2004), a partire dal-
l’Oxygen Holocaust (Margulis, 1997, p. 99), non
sono il risultato di processi ubbidienti a casualità
‘esterne’, a disegni razionali né tantomeno supe-
riori. Erano invece guidate da logiche di coopera-
zione concorrente e di mutuo supporto che demoli-
scono lo stereotipo della selezione naturale darwi-
niana come spietato processo di sopraffazione del
più forte sul più debole con tutte le ricadute etico-
morali che ne erano conseguite. Emergenze auto-
poietiche (Maturana, 1980) tali da escludere che
l’umanità possa ancora attribuirsi qualsiasi inven-
zione: dall’agricoltura, al microchip (Margulis,
1997). Genere umano, ogni altra forma vivente e
inanimata sono strettamente e mutuamente inter-
connessi. Nel pianeta Daisyworld1margherite
bianche e nere procedono simbioticamente in un
processo co-generativo ove non vi è adattamento
all’ambiente ma lavorio incessante per alterare
l’albedo verso condizioni omeostatiche favorevoli
alla loro sopravvivenza (Lovelock, 2000).
Alla luce di queste ricerche la terra non è più
parte passiva di un rapporto duale e risorsa da
sfruttare a vantaggio del comfort e del benessere
umano. La specie umana non è l’unica capace di
apportare modifiche; gli agenti responsabili delle
trasformazioni restano ancora e largamente quelli
alla scala microscopica dei batteri e dei geni. È
però innegabile quanto nell’intricato rapporto co-
evolutivo l’azione dell’umanità stia guadagnando
negli ultimi istanti della storia universale capacità
di leverage prima sconosciute. Prometeo non im-
maginava che quel fuoco, rubato agli dei, avrebbe
diffuso calore, vapori e miasmi cosi tragicamente
ovunque rivelando l’altra faccia della techne: la
‘thanototechne’2, ove la conoscenza si fa strumen-
to di domino sulla vita e quindi di potere sulla mor-
te (Serres, 2011).
Una condotta già apparsa agli albori dell’uma-
nità con l’addomesticamento della cugina Lucy da
parte degli uomini Habilis ed Erectus, che conti-
nua con l’agricoltura ed evolve in tecnologie at-
traverso cui, come scrisse Mumford sottostiman-
do le distanze attuali, «he can kill at a distance of
five thousand yards and converse at a distance of
five thousand miles» (Mumford, 1952, pp. 15,
16). Siamo al cospetto di volontà neghentropiche3
in contraddizione con il progressivo aumento di
energia immessa. Controllo e ordine si perseguo-
no, infatti, con intensificazione delle azioni e de-
gli artefatti sino a diventare ‘world-objects’4(Ser-
res, 2011) capaci di travalicare la dimensione
umana e incrementare l’asimmetria tra possidenti
e posseduti; dare potere sulla vita e sulla morte si-
no a lasciarci nel dubbio: qualis artifex pereo?
La condizione post-ambientale oltre l’antropocen-
trismo – Alla luce di queste consapevolezze, ma
già sulla spinta dei movimenti per l’emancipazione
e la parità dei diritti, la questione ambientale inizia
a diffondersi nelle forme ecologiste (Carson, 1994;
Meadows, 1972; Naess, 1989) sino a porsi come
questione politica e ottenere primi riconoscimenti
per un suo status giuridico. A questo proposito è in-
teressante rilevare come Serres iniziò la sua pre-
sentazione alla Simon Fraser University (Serres,
2006) facendo notare che nella sua famosa opera
Le Contract Naturel (Serres, 1998) non aveva mai
usato la parola ecologia focalizzandosi, viceversa,
sul fatto che dalla firma del contratto sui diritti era
esclusa la natura. È una grave ingiustizia pari ai
danni subiti e una asimmetria ingiustificabile, con-
siderando che il patto sociale muoveva per il riscat-
to di deboli e perdenti. Ma come poteva essere
ascoltato qualcuno privo di voce? Come potevano
firmare oggetti neutri?
La possibilità di un ‘contratto’ naturale comin-
cia a emergere quando, per i meccanismi di retroa-
zione circolare, l’umanità diventa oggetto-natura
verso cui rimbalzano gli effetti delle proprie azioni
e l’ambiente diventa natura-soggetto che si mani-
festa attraverso un sistema di forze e di effetti. Non
è più necessaria una voce o una mano per firmare
poiché in questo ‘entanglement’ l’umanità è diven-
tata il sistema nervoso di un unico e totale macro
organismo. Sono la totalità delle nostre conoscen-
ze, atti, dispositivi visibili e invisibili che parlano
per l’ambiente. Registrano i loro effetti lasciando
emergere un sistema globale di appartenenze che
dissolve ogni dualismo conflittuale: un nuovo ma-
cro organismo di nome Gaia (Lovelock, 2000; La-
tour, 2017) la cui cura e progettualità non possono
essere che fisiologici, volti a conoscere funzioni e
manifestazioni prima che le cause. È questo il pri-
mo e decisivo passo invocato da Latour per acco-
gliere al tavolo della negoziazione sulla scelta del
futuro la prodigiosa moltiplicazione di potenziali
agenti che si muove, agisce, riscalda, ribolle. È l’u-
nica alternativa possibile all’evidente irragionevo-
lezza del progetto della razionalità antropocentrica
ove si perpetua la baconiana e ‘funzionale’ visione
dell’ambiente e, ancor peggio, l’interesse al mante-
nimento di privilegi che, anche nella più sofisticata
versione dell’Universal Design, continuano a rea-
lizzarsi entro il meme5capitalista (Johnston, 2005)
e nel dualismo West/Rest. Oltre l’inattuabile ricon-
ciliazione con la natura o ubbidienza alla sua mora-
le – perché ogni dualismo è perso (Morton, 2018) –
soltanto un progetto co-evolutivo può quindi ga-
rantire la salvaguardia del nostro benessere e per-
petuare il nostro essere in società.
Materialità digitale e Nuovo Realismo nella mo-
dellazione performativa A distanza di sessanta
anni dai monitoraggi delle concentrazioni atmosfe-
riche di diossido di carbonio al Mauna Loa Obser-
vatory nelle Hawaii (Meadows, 1972), un’infinità
di datalogger locali e orbitanti nello spazio ha in-
nervato un efficiente sistema senziente. Esso ci re-
stituisce la multiforme vita del nostro pianeta e
rappresenta il primo passo nel ‘dar voce’ alla mol-
titudine di agenti che influenzano la vita. Insieme,
hanno visto la luce ‘cose’ abilitanti modi di co-agi-
re non più per mimesi delle forme e delle tipologie,
ma ai livelli intimi della materia. ‘Mastering mat-
ter’ è diventata un’attività che lavora per relazioni,
parametri, forze di campi energetici. Le tecnologie
e il metalinguaggio digitale abilitano nuovi modi di
far emergere e interagire ‘cose’ di un Nuovo Reali-
smo che non è il materialismo delle ‘cose’ morte,
né quello della superstizione animista. ‘Materia
prima’ e ‘materia operata’ si manifestano per le lo-
ro qualità performative, oltre che connotative della
forma, attraverso una nuova materialità che è il da-
to digitale. Una materialità intangibile (Un-mate-
riality) comunque fisica e in grado di produrre ef-
Ridolfi G., Saberi A. | AGATHÓN | n. 05 | 2019 | pp. 31-40
Fig. 1 - Eisen, C. E. (1755), “Frontispiece”, in Lauger, M.
A. (ed.), Essai sur l’architecture, 2nd French edition (cred-
it: The New York Public Library Digital Collections).
Fig. 2 - Wale, S. (1755), “Frontispiece”, in Lauger, M. A.
(ed.), Essai sur l’architecture, 1st English edition (credit:
The Bancroft Library).
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fetti reali e concreti; che abilita informazioni, me-
morie, conoscenze e consapevolezze; capace di fi-
gliare ‘cose’ objectile6, mutanti e co-agenti; che of-
fre nuove forme d’intelligenza: Intelligenze Com-
putazionali (IC) che dialogano nella nuova lingua
del Matema digitale7e si pongono come unica op-
portunità di fuoriuscire da comportamenti osse-
quiosi alla tradizione, al progresso e alla quinta li-
bertà8che il padre delle cibernetica additava come
minaccia incombente di rovina e disperazione
(Wiener, 1966, pp. 203, 204).
Computazione parametrica, algoritmi genera-
tivi e intelligenza artificiale sono i prodotti di que-
sto metalinguaggio che aprono promettenti traiet-
torie del progetto poiché in grado di condurre
esplorazioni di soluzioni oltre il già noto, la regola
d’arte, la norma, le esperienze rivelatesi spesso er-
ronee anche per la semplice esposizione solare
com’è accaduto ai grandi maestri Le Corbusier e
Stirling (Frazer, 1995, p. 32). L’acronimo che oggi
identifica questo nuovo paradigma è il BIM, Buil-
ding Information Modeling sottintendendo una
moltitudine di ‘cose’ più o meno intelligenti e chia-
rendo definitivamente la centralità del modello nel
Designerly Thinking (Ridolfi, 2016). Il BIM è la
‘vulgata’ di un dispositivo che marca una forte dif-
ferenza dai precedenti sistemi computazionali
CAD. È, infatti, un data-base object-oriented, cioè
indicizzato mediante ontologie degli elementi co-
struttivi e architettonici ove, come e in altri contesti
dichiarava Kahn, una colonna sa davvero di essere
colonna. È un sistema informativo interrelato
d’informazioni di vario tipo e natura tenuto insie-
me dalla ‘macchina’ parametrica: implicita nel
CAD, sin dai primi esperimenti di Ivan Sutherland,
e poi esplicita nel BIM. Allo stato attuale è possibi-
le riconoscere due differenti filoni applicativi e di
ricerca: il primo definibile come Informative BIM,
ancora relazionato all’automazione della produzio-
ne progettuale e finalizzato a istruire attività con-
trattuali, esecutive, di collaudo e gestione;il secon-
do identificabile con Performative BIM riguardan-
te attività esplorative e di simulazione tipiche delle
fasi ideative, soprattutto dell’Early Design Stage
(Ridolfi, 2018), ma tuttora osteggiato o scarsamen-
te riconosciuto (Bottazzi, 2018).
Questa seconda tendenza è evidente nelle stra-
tegie Autodesk che in pochi anni, grazie ad acquisi-
zioni e i recenti avanzamenti nelle interfacce grafi-
che, ha promosso una progressiva trasformazione
della propria piattaforma BIM (Revit) incorporan-
do funzionalità di simulazione destinate a supporta-
re le scelte progettuali. Funzionalità, strumenti e
metodologie che iniziano a diffondersi dagli anni
‘70 come ambiti specialistici del Parametric Mode-
ling e Performance-Based Design per emergere nel-
le fenomenologie linguistico-architettoniche del
Parametricism (Schumacher, 2008): nuovo organi-
cismo co-evoluzionista «in the sense that each and
every part and piece is interacting and communica-
ting simultaneously so that every instance is affec-
ted by every other instance» (Lynn, 2004, p. 12).
In un’aperta critica al riduzionismo modernista,
il Parametricism è la manifestazione di una visione
a-gerarchica e cooperativa degli elementi architetto-
nici che consentono il superamento della modularità
e della serie per aprire a differenziazioni inattese.
Continuità e unitarietà formale risultano dalla ‘intri-
cacy’ di elementi da non trattare più come dettagli di
un insieme superiore o emergenze di conflitti, ma
singolariirriducibili di un sistema continuo ove
micro e macro-scala risultano mutualmente costitui-
ti (Lynn, 1998, pp. 162, 163). È la realizzazione di
un nuovo realismo già anticipato dalla biologia lad-
dove «the manufacture of a body is a cooperative
venture of such intricacy that it is almost impossible
to disentangle the contribution of one gene from
that of another» (Dawkins, 2006, p. 24).
Esperienze di modellazione e simulazione compu-
tazionale in Mailab Oltre la revisione del lin-
guaggio architettonico (in alcune accezioni, spec-
chio della società liquida neoliberista) la poetica
del Parametricism ebbe il merito di rendere eviden-
ti alla grande platea le potenzialità delle IC. Queste
intelligenze avevano infatti la capacità di elaborare
funzioni matematiche di crescente grado di com-
plessità; procedure morfogenetiche multi-agente;
funzioni multi-obiettivo; processi «anexact yet ri-
gorous», cioè capaci di confrontarsi con la materia
amorfa e affrontare con precisione la mutazione lo-
cale sebbene irriducibile nella totalità (Deleuze,
2005, pp. 20, 367); forme generative autopoietiche
e mimetiche dei processi naturali oltre il conformi-
smo antropocentrico e autoriale. Le accresciute di-
sponibilità di calcolo a buon mercato e la semplifi-
cazione user friendly dei software hanno poi am-
plificato queste potenzialità offrendosi a una vasta
pletora d’utenti interessata alla generazione di mo-
delli virtuali rappresentativi della moltitudine dei
fenomeni e sui quali condurre esplorazioni dell’i-
nedito. Un ruolo significativo in questa democra-
tizzazione nell’accesso alle IC va assegnato all’in-
troduzione di Grasshopper (2007), poi emulato da
Autodesk con il lancio di Dynamo nel 2011 e da Ne-
metschek con Marionette per Vectorworks (2015).
Sono interfacce di programmazione visuale open-
source che offrono ambienti di progettazione para-
metrica e associativa o, più precisamente, strumen-
ti con cui visualizzare e manipolare la ‘storia’ del
processo operativo (Explicit History) a differenza
dei precedenti software ove le ‘storie’ si limitavano
alla registrazione delle azioni.
In ambito accademico, Mailab (Multimedia
Architecture Interaction Lab), laboratorio con-
giunto Università-imprese dell’Università di Fi-
renze, è uno degli esempi che hanno beneficiato di
queste disponibilità a basso costo rendendo possi-
bile, oltre la modellazione computazionale e simu-
lazioni prestazionali, la realizzazione prototipica di
sistemi edilizi robotici adattivi (Ridolfi, 2019). Le
competenze acquisite sono state impiegate anche
nella didattica. L’introduzione all’uso di Green
Building Studio (ambiente cloud di Autodesk per
la simulazione energetica) e di plugin per Gras-
shopper ha consentito la visualizzazione della mol-
titudine di agenti e valutazioni data-driven attra-
verso cui gli studenti hanno potuto acquisire consa-
pevolezze e condividere scelte che, altrimenti, l’in-
tuizione offrirebbe con approssimazione a volte
fallace e la formalizzazione numerica in modo dif-
ficoltoso (Ridolfi, 2016).
Oltre la modellazione e simulazioni tipiche del
progetto energetico, l’impiego di software di flui-
dodinamica, anche se elementari come Flow Desi-
gn, hanno consentito di ‘dar voce’ anche a fenome-
ni dinamici altamente complessi rivelandosi utili
per impostare strategie di ventilazione passiva de-
gli edifici e sul microclima degli spazi esterni. In
casi più avanzati, un software di simulazione flui-
dodinamica professionale (Simscale) ha consentito
di materializzare e quindi guidare le scelte proget-
tuali dello skin di una torre in modo che la riduzio-
ne delle turbolenze dei venti dominanti facilitasse
le fasi di atterraggio e decollo di droni destinati al
trasporto persone (Figg. 3-5).
Il filet de fumé è stato, invece, il dispositivo
per affrontare la generazione morfologica ripercor-
rendo i primi esperimenti basati su software di ani-
mazione e rendering volumetrico come Maya rila-
sciato nel 1998. Usando emettitori particellari e
agendo su un limitato numero di condizioni sono
stati generati processi stocastici di morfogenesi
fluidodinamica. Qui la collaborazione di forze e
vincoli contestuali ha prodotto una mutazione con-
tinua che si fissa in singoli fotogrammi, ove giace
latente una moltitudine di letture da selezionare e
condurre a forme architettoniche (Fig. 6).
Analoga esperienza, in cui è possibile ricono-
scere le informazioni delle forze che le hanno de-
terminate (Lynn, 1999, pp. 10, 11), ha riguardato la
modellazione di una struttura a grande scala sche-
maticamente identificabile come sistema funicola-
re tridimensionale (Fig. 7) e affrontata con impiego
di un Particle-Spring System in ambiente Rhino-
Ridolfi G., Saberi A. | AGATHÓN | n. 05 | 2019 | pp. 31-40
Figg. 3-5 - Droneport in Tokyo (M. Badiani, 2019): Gen-
eral view; CFD simulation in Simscale for the evalua-
tion of landing and take-off trajectories; Skin roughness
studies for the regularization of leeward turbulence in
Simscale.
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Grasshopper (Kangaroo). Il processo in questione
è uno dei più economici per la simulazione morfo-
logica per questo tipo di strutture (Kilian, 2005).
Agisce su parametri di rigidezza ed elasticità delle
‘molle’ per simulare il comportamento degli ele-
menti sottoposti a campi di forze che, in questo
progetto, è quello gravitazionale agente entro un
sistema di vincoli eterogenei quali accessibilità, vi-
ste panoramiche, contesto ai bordi del manufatto
(Fig. 8). Le alternative progettuali nascono dalla
manipolazione manuale delle proprietà fisico-geo-
metriche degli agenti e dei vincoli. Ne consegue
che, sebbene la ricerca dell’equilibrio sia automati-
ca, l’esplorazione si restringe a un numero limitato
di alternative. Inoltre, tali ‘motori’ non risolvono la
forma architettonica in maniera integrata all’otti-
mizzazione strutturale che, in questo caso, si è
scelto di affrontare in fase successiva con un altro
plugin di Grasshopper (Millepede) da cui leggere
gli stati tensionali e quindi guidare l’adattamento
strutturale (Fig. 9). Infine, testimoniando la varietà
di ‘agenti’ anche qualitativi che possono agire sulla
forma, si cita l’elaborazione di un ‘motore’ para-
metrico capace di valutare il daylight e, nello stes-
so tempo, ‘attrarre’ gli affacci di un edificio per uf-
fici verso i punti d’interesse nel paesaggio circo-
stante (Figg. 10-13).
Esperienze di progettazione generativa verso l’in-
telligenza artificiale – Oltre a queste esperienze, il
settore di maggior interesse per Mailab è oggi
orientato al Generative Design (GD): nuova fron-
tiera del Parametricism, ora Parametricism 2.0
(Schumacher, 2016), o meglio Post-Parametric
Automation (Andia, 2015) a segnalare le sue po-
tenzialità autogenerative in grado di affrancare de-
finitivamente il progettista da quel tedioso lavoro
di manipolazione manuale (Woodbury, 2010, p.
24) che continua a permanere anche nelle procedu-
re parametriche. Il GD sfrutta forme d’intelligenza
di ottimizzazione su base prestazionale, ma secon-
do processi automatizzati che consentono, cioè, di
eseguire – in continuità – la generazione della for-
ma, la misurazione della performance e, a seguito
di feedback, l’individuazione di soluzioni soddi-
sfacenti il problema dato.
Oltre al Fuzzy System e Neural Networks, i si-
stemi d’intelligenza maggiormente in uso nel GD
sono quelli dell’Evolutionary Computation (EC) e
della Swarm Intelligence (SI). Sono entrambe pro-
cedure euristiche che, a fronte di problemi com-
plessi e non riconducibili a solver lineari, riscopro-
no il vecchio metodo di procedere ‘per prova ed er-
rore’, ma con la possibilità di generare un numero
sconfinato di tentativi da cui far emergere soluzio-
ni, talvolta inaspettate. Le logiche di funzionamen-
to discendono dai processi morfogenetici naturali
segnando la mutazione del progetto ispirato alle
forme a quello risultante delle forze ove è lecito as-
similare l’Architettura a una sorta di vita artificiale
(Frazer, 1995, p. 9). Pur condividendo la stessa ma-
trice, EC e SI si differenziano per approcci e dispu-
tate economie computazionali: la prima emulante i
processi di selezione genetica del darwinismo clas-
sico; la seconda emulante i processi collaborativi
degli individui di un gruppo.
Nelle diverse accezioni e sfumature gli algorit-
mi che alimentano l’EC si basano sul concetto di
sopravvivenza a partire dall’individuazione dei ge-
ni e da cui generare stocasticamente una popola-
zione di fenotipi che evolverà, attraverso processi
d’incrocio e selezione, verso quelli più rispondenti
alle funzioni obiettivo (Bansal, 2019). I sistemi di
SI perseguono l’ottimizzazione emulando compor-
tamenti autorganizzanti delle singolarità che, inve-
ce della soppressione, sono salvaguardate e chia-
mate a una condivisione delle loro ‘intelligenze’.
Queste logiche sono evidenti nei nomi dei vari sol-
ver che, dal Particle Swarm Optimization (PSO)
inventato da Kennedy ed Eberhart nel 1995, trag-
gono ispirazione dal comportamento di popolazio-
ni di viventi in cerca di cibo, di configurazioni ae-
rodinamiche o di difesa, impegnati in processi di
colonizzazione (Kennedy, 2001).
Anche in questo caso gli ambienti di program-
mazione visuale offrono alcuni plugin di ottimiz-
zazione a oggi prevalentemente basati su algorit-
mi di evoluzione genetica. Il primo e più utilizzato
è Galapagos, rilasciato nel 2008 da David Rutten,
inventore di Grasshopper, cui sono seguiti Goat
(2010-15), Octopus (2013) e Opossum (2016).
Unico plugin disponibile che fa ricorso alla SI è
oggi limitato a Silvereye (Cichocka, 2017). In Dy-
namo è attualmente disponibile solamente il sol-
ver evolutivo Optimo (2014) anche se Autodesk,
sul modello di Green Studio, ha recentemente lan-
ciato Rafinery un ambizioso progetto cloud di GD
basato su algoritmi di ottimizzazione genetica. A
testimonianza delle loro potenzialità si citano al-
cune delle recenti esperienze svolte all’interno o
con il supporto di Mailab mediante l’impiego di
algoritmi evolutivi:
- consulenza per il layout illuminotecnico in spazi
per ufficio con individuazione del miglior compro-
messo tra qualità dell’illuminazione e riduzione di
costi iniziali e d’esercizio nel ciclo di vita utile se-
lezionando e localizzando i corpi illuminanti;
- ottimizzazione di un sistema di terrazzamenti per
la coltivazione all’interno di una colonia marziana
mediando tra rispetto dei minimi delle superfici di
coltivazione, valori d’irraggiamento e contenimen-
to delle altezze di piano (Figg. 14-16);
- collocazione di una torre in ambito urbano proce-
dendo, su base di dati GIS, dalla ricerca delle aree
libere e affinando la scelta in rapporto alla densità
urbana e infrastrutture presenti (Fig. 17);
- ottimizzazione dei layout funzionali e generazio-
ne morfologica in rapporto a efficienza energetica,
visual comfort e riduzione globale delle emissioni
(Fig. 18).
Altri tipi di algoritmi hanno interessato proble-
mi tipici della progettazione ambientale di tipo
passivo risolvendo l’ottimizzazione morfologica
attraverso manipolazioni genetiche del posiziona-
mento climatico, orientamento, radiazione, esposi-
zione ai venti, illuminazione naturale, oltre a quelle
dei comportamenti e abitudini degli occupanti.
Conclusioni – Gli ultimi secondi dell’universo
hanno aperto un nuovo capitolo dell’intelligenza
globale ove nuovi artigiani adattano nuovi utensili
per arricchire, piuttosto che ridurre, singolarità
mutanti e corresponsabili del molteplice. Dall’ar-
senale dell’Intelligenza Artificiale il suo ultimo
utensile è il Big Data, un nuovo ambito di ricerca
dell’Intelligenza Artificiale e del Machine Lear-
ning che è stato accolto anche in Mailab in forme
ancora semplificate e piuttosto orientate al ‘Lear-
ning through Machine’.
Un primo progetto, tuttora in corso di sviluppo
e testato su un limitato numero di coloniche stori-
che toscane, ha prodotto uno strumento che consen-
te di restituire una conoscenza statistica sulla distri-
buzione percentuale degli orientamenti e degli af-
facci dei loro spazi caratteristici (Figg. 21-26). Può
quindi assimilarsi alla fase di apprendimento del
deep learning, ma con limitazioni che risiedono nel-
la preparazione del dato e assegnazione tassonomi-
ca che, nel caso specifico, sono ancora demandate a
operazioni manuali. In ambito architettonico l’ac-
quisizione del dato per il pattern recognition è un
problema noto per la frammentarietà ed eteroge-
neità delle sorgenti, ma attivamente studiato (Liu,
2017) poiché è evidente come la diffusione del si-
stema senziente, dal cucchiaio al paesaggio, potrà
offrire quella miniera necessaria a un ulteriore avan-
zamento dell’intelligenza (Deutsch, 2015).
Big Data è l’ultimo esemplare di «soft archi-
tecture machines» che apre il progetto del mondo a
una sorta di nuovo empirismo capace di svelare la
razionalità nascosta e adattiva del «pack-donkey’s
path» in luogo di quelle direttrici lineari delle cer-
tezze logico-razionali propugnate da Le Corbou-
sier (Schumacher, 2009, pp. 17, 18), ma ormai ina-
Fig. 6 - Teogonia Naturale (L. Armogida, 2018): genera-
tive process sequences using particle agents and fluid dy-
namics modeling.
Ridolfi G., Saberi A. | AGATHÓN | n. 05 | 2019 | pp. 31-40
35
datte dinanzi alla magnifica opera di un orologiaio
cieco. La strada è segnata. Procediamo quindi in
questi sentieri, ma senza mai dimenticare che stia-
mo affidandoci a una marcatura digitale che adom-
bra due possibili e pericolosi effetti collaterali: l’e-
clisse delle conoscenze nella semplificazione del
‘saper fare’, sino al gamification a uso dei ‘dilet-
tanti’; l’aggrovigliamento nelle tautologie tiranni-
che del Matema digitale che è al tempo stesso ar-
ricchimento e riduzione simbolica del mondo.
ENGLISH
Before Industrialization the relationship between
architecture and the environment can be distin-
guished in two archetypal visions: one related to
the art of medicine, where the sanctuary of Aescu-
lapius was an example of an environment of cosmic
totality (Periechon) within which the destinies of
suffering and healing were realized; the other one,
as defined by the mathematician Niccolò Tartaglia
from Brescia, which is governed by the ars diabolic
of ballistics and by military engineering that erects
walls and fortifications to protect from a hostile
environment. Industrialization added a new vision
by subjecting the environment to the utilitarian
paradigm already in nuce in the Judeo-Christian
tradition then carried out to its extreme conse-
quences in the Protestant declination and support-
ed by the new Gnostic paradigm of experimental
science. The primitive hut, which stands on the
frontispiece of the second French version of Marc-
Antoine Laugiers work, Essai sur l’Architecture
(1755), is a symbol of a hostile vision of the envi-
ronment from which to shelter, but also an example
of nature as teaching resource (Fig. 1). Or, from
another image engraved in the same year in the
English version, the environment is a material to
be exploited (Fig. 2). In synthesis, the environment
is a problem and a solution for the construction of
the human habitat, however it is ‘other’ than hu-
manity. With the appearance of the linguistic
‘marking’ on things (Foucault, 1988), which later
became ‘calculus’, the useful will be subjected – as
Hutcheson argued – to a sort of mathematics, and
the transformation of the environment to objective
descriptions or, as Mondrian invoked for Design,
exact in the manner of mathematics and science.
The history of architecture identifies time and
place of this transformation in the Bauhaus and, in
particular, in its transfer to Dessau. It was a
change, already initiated in Russia in the post-revo-
lutionary productivist shift, that remained until
Meyer’s direction – more in proclamations than in
practice. By putting into practice a vision that
Gropius had mostly theorized, Meyer carried out a
profound revision of the role of the designer and the
discipline of Design by cutting ties with authorial
visions, romantic-expressionism and pure-visibility.
The focus was on operational methodologies, pro-
cesses and the objective organization of relation-
ships determining human existence and construc-
tion, as evidenced by the entry into the school of
teachers such as Hans Wittwer (bioclimatic) and
Alcar Rudelt (static and materials science).
Nevertheless, the period in which these
methodologies were actually applied to conceive
and design the environment dates back a few
decades when, in the last quarter of the nineteenth
century, Wilhelmine Germany found itself strug-
gling with socio-economic transformations and
with the dynamic development of industrial pro-
duction triggered by, and immediately after, the
Franco-Prussian war. The place of this transfor-
mations was the municipal technical offices
which, despite the architectural studies still orga-
nized in the manner of the artist’s atelier, began to
be structured in a massive number of qualified
technicians reifying, more prosaically, those Verti-
cal Brigades conceived by Meyer.
In 1874, Budapest was the first test-bed where
the urban environment and its design became an
application field of multidisciplinary techniques of
different matrix (economy, hygiene, statistics, de-
mography, tax, traffic, climate, plant engineering,
etc.). The product of this methodology was zoning,
a direct descendant of functionalism and scientific
management where the phenomena, due to their
complexity, must be broken down and then reassem-
bled according to criteria of conformity and differ-
entiation or, as Alexander wrote some decades lat-
er, moving one ball at a time into their final position
(Alexander, 1967, p. 48).
Anthropocentric environmental design – It is from
these premises that Design was subjected to scien-
tific practice and the environment assumed the
definitive features of the res extensa to be colonized
and ‘commodified’ in favor of comfort. Surpassing
the duality of luxury/necessity, Design reformulat-
ed, in an ‘objective’ manner, the concept of human
well-being first identified by the word ‘conve-
nience’ (Crowley, 2001). After World War II, the
environment was first analyzed from meteorology
(Fitch, 1947) and humanity was analyzed based on
needs and motivations. This formed a pyramid
that, from physiological needs, rises to self-fulfill-
ment (Maslow, 1992). Comfort and ergonomics set
out to become the sciences of Design capable of
producing certain and verifiable objects as well as
replicable in the ways of industry; the dwelling be-
comes a transient consumer good «del tutto indif-
ferente dunque nei confronti dei valori affettivi che
tradizionalmente legavano l’umanità alla casa e lo
radicavano sentimentalmente al luogo nel quale
essa sorge» (Vagnetti, 1973, p. 681).
The experience of the Hochschule für Gestal-
tung (1953-68) was probably the greatest emblem
of Design that scientifically investigates the envi-
ronment as a resolving resource for the benefit of
humanity. It is a conviction of those years that De-
sign’s adventure is governed by method, discover-
ing its operational references in cybernetics and in
systems of self-regulation. Moved by anti-authori-
al reactions, Design sought grounding on circular
causality and systemic approaches (Alexander,
1967; Asimow, 1968), whose starting and finishing
point continued to be humanity but now deprived
of the fullness of life that beliefs and myth-poetic
narratives offered him.
The richness of the human race is redefined in
the multiplicity of the disciplines launching De-
sign in a growing complexity where the hope of
government is precisely that of a logical-rational
method: a method, then formalized in the famous
triad ‘needs-requirements-performance’ through
which to satisfy users’ wishes. Despite the subse-
quent attempts at ‘humanistic’ liberation, it re-
mained in its inability to be a project and offered
itself as a tool for technocracy. It is in this brief
history that Design, in the interests of humanity,
colonizes the environment to the point of rising, in
dangerous as well as dubious interpretations, to
the negationist phenomenology of the environ-
mental emergency, devalued to pure zeitgeist
Figg. 7-9 - Application of a parametric morphogenetic process with the advice of M. Carratelli for the Green Bridge /
Walking Mall (N. Golrokh, 2017): View from the entrance to the Marina; Excerpt from the form finding sequences ap-
plying a reverse gravity of 23 m/s2in the upper layer and 20 m/s2in the lower one; Display of tensional states for
structural optimization.
Ridolfi G., Saberi A. | AGATHÓN | n. 05 | 2019 | pp. 31-40
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ence of negentropic3will in contradiction with the
progressive increase in energy input. Control and
order are pursued, in fact, with the intensification
of actions and artifacts to become ‘world-objects’4
(Serres, 2011) capable of going beyond the human
dimension and increasing the asymmetry between
owners and owned; capable of giving power over
life and death until leaving us in doubt: qualis ar-
tifex pereo?
The post-environmental condition beyond an-
thropocentrism – In the light of these scientific
paradigms and in the wake of the movements for
emancipation and civil rights, the environmental
question begins to spread in ecological forms
(Carson, 1994; Meadows, 1972; Naess, 1989) to
the point that nature became a political issue and
obtained recognition for its legal status. In this re-
gard, it is interesting to note how Serres began his
presentation at Simon Fraser University (Serres,
2006) pointing out that, in his famous work Le
Contract Naturel (Serres, 1998), he had never
used the word ecology, focusing on the fact that
from the signing of the contract of civil rights, na-
ture was excluded. It is a grave injustice equal to
the damages suffered and an unjustifiable asym-
metry, considering that the social contract was
moving for the redemption of the weak and the
lost. But how could anyone without a voice be
heard? How could neutral objects sign?
The possibility of a natural contract begins to
emerge when, due to the circular feedback mecha-
nisms, humanity becomes a nature-object towards
which the effects of its actions bounce off and the
environment becomes a subject-nature manifested
through a system of strengths and effects. It is no
longer necessary to have a voice or a hand to sign
because in this ‘entanglement’ humanity has be-
come the nervous system of a single and total
macro-organism. It is the totality of our knowledge,
and our acts, visible and invisible devices that
speak for the environment. They record effects of
every transformation by letting emerge a global
system of belonging that dissolves any conflicting
dualism: a new macro organism named Gaia
(Lovelock, 2000; Latour, 2017) whose care and
planning can only be physiological, aimed at know-
ing functions and manifestations before the causes.
This is the first and decisive step invoked by Latour
to welcome the prodigious multiplication of poten-
tial agents that moves, acts, heats and boils at the
negotiation table. It is the only possible alternative
to the evident unreasonableness of the rational an-
thropocentric project where the Baconian and func-
tional vision of the environment is perpetuated.
Even worse, the interest in maintaining privileges
(even in the more sophisticated version of the Uni-
versal Design) continues to be realized within the
capitalist meme5(Johnston, 2005) and in the West /
Rest dualism. Beyond the impracticable reconcili-
ation with nature or obedience to its morality – be-
cause every dualism is lost (Morton, 2018) – only a
co-evolutionary project can therefore guarantee
the safeguarding of our well-being and perpetuate
our being in society.
Digital materiality and New Realism in performa-
tive modeling – Sixty years after the monitoring of
carbon dioxide atmospheric concentrations at the
Mauna Loa Observatory in Hawaii (Meadows,
1972), an infinite number of local and orbiting dat-
aloggers have innervated an efficient sentient sys-
tem. These dataloggers gives us the multi-faceted
life of our planet and represents the first step in
‘giving voice’ to the multitude of agents that influ-
ence life. At the same time, other things emerged,
enabling ways of co-acting no longer by mimesis of
forms and typologies, but at the intimate levels of
matter. ‘Mastering matter has become an activity
that works for relationships, parameters, and
forces of energy fields. Technologies and the digi-
tal metalanguage enable new ways of bringing out
and interacting ‘things’ of a New Realism that is
not the materialism of ‘dead things’ or ones of ani-
mist superstition. ‘Raw material’ and ‘operated
matter’ manifested themselves by their performa-
tive qualities – as well as the connotative qualities
of the form through a new materiality which is
the digital datum. This is an untouchable material-
ity (Un-materiality), however physical and capa-
ble of producing real and concrete effects; which
enables information, memories, knowledge and
awareness; capable of nurturing objectile6
‘things’, mutants and co-agents. These materials
offer new forms of intelligence: Computational In-
telligences (ICs) that dialogue in the new language
of Digital Mathema7and present themselves as the
only opportunity to escape from obsequious behav-
iors to tradition, to Progress and to the fifth free-
which distracts from the true objective which is
and should remain the human race.
Qualis artifex pereo? If the multidisciplinary, sys-
temic and cybernetic dimension had offered the
hope for Design at the service of humanity and so-
ciety, at the end of the 1970s it was these episte-
mologies, already prepared by the theory of non-
linear dynamics and disseminated as a science rev-
olution of complexity to undermine every anthro-
pocentric claim (Capra, 1988). Physical develop-
ments, living systems and research in the evolution-
ary micro-biology of neo-Darwinism (Dawkins,
2006, 1996; Lovelock, 2000) opened the way for a
profound rethinking of the relationship between hu-
manity and the environment and on the transforma-
tion processes. The field of zoocentric investigation
of the natural sciences gave way to the microcosm
of bacteria and genes, giving back a world that was
zeroed in hierarchies. From the microscopic dimen-
sion, certainties and awareness bounced back,
opening up a new horizon: from the life of man and
woman, to life in its totality, since even the inorgan-
ic is involved in the transformations of living sys-
tems of any type and size.
It was shown that the transformations in the
«longue durée» (Christian, 2004), starting from the
Oxygen Holocaust (Margulis, 1997, p. 99), are not
the result of processes obedient to ‘external’ ran-
domness, rational or even superior designs. In-
stead, they were guided by the logic of concurrent
cooperation and mutual support that demolished
the stereotype of Darwinian natural selection as a
ruthless process of oppression of the strongest
against the weakest with all the ethical and moral
repercussions that followed. They are autopoietic
emergencies (Maturana, 1980) that exclude the at-
tribution to humanity of any invention: from agri-
culture, to the microchip (Margulis, 1997). Human
kind, every other living and inanimate form are
closely and mutually interconnected. In the planet
Daisyworld1black and white daisies proceed sym-
biotically in a co-generative process where there is
no adaptation to the environment but incessant
work to alter the albedo towards homeostatic con-
ditions favorable to their survival (Lovelock, 2000).
In the light of this research, the earth is no
longer a passive part of a dual relationship and a
resource to be exploited for the benefit of human
comfort and well-being. The human species is not
the only one capable of making changes; the
agents responsible for transformation are still
largely those on the microscopic scale of bacteria
and genes. However, it is undeniable that in the last
moments of universal history, humanity’s action is
gaining an unknown leverage in the intricate co-
evolutionary relationship. Prometheus did not
imagine that fire, stolen from the gods, would
spread heat, vapors and miasma so tragically ev-
erywhere revealing the other side of techne: the
‘thanototechne’2, where knowledge becomes an in-
strument of dominion over life and therefore power
over death (Serres, 2011).
This conduct already appeared at the dawn of
humanity with the domestication of cousin Lucy by
the men Habilis and Erectus, which eventually
continues with agriculture and evolves into tech-
nologies through which, as Mumford wrote «he
can kill at a distance of five thousand yards and
converse at a distance of five thousand miles»
(Mumford, 1952, pp. 15, 16). We are in the pres-
Figg. 10-13 - Development of parametric application by
A. Saberi for the Redevelopment of the Aboca Head
Quarter (G. Gallo, 2018): Points of interest of the land-
scape; Diagram of the attractor algorithm; Result of ro-
tations of facade modules; Entrance view.
Ridolfi G., Saberi A. | AGATHÓN | n. 05 | 2019 | pp. 31-40
37
dom8that the father of the cybernetics pointed out
as a looming threat of ruin and despair (Wiener,
1966, pp. 203, 204).
Parametric computation, generative algo-
rithms and artificial intelligence are the products
that open up promising trajectories for Design
since they are able to conduct exploration of solu-
tions beyond the already known, the rule of art,
norms, and experiences that have often proven to
be wrong even for simple sun exposure as hap-
pened to the great masters Le Corbusier and Stir-
ling (Frazer, 1995, p. 32). The acronym that today
identifies this new paradigm is BIM, Building In-
formation Modeling, implying a multitude of more
or less intelligent ‘things’ and definitively clarify-
ing the centrality of the model in Designerly Think-
ing (Ridolfi, 2016). BIM is the ‘vulgate’ of a device
that marks a significant difference from previous
CAD computational systems. It is, in fact, an ob-
ject-oriented database, indexed by ontologies of
the constructive and architectural elements where,
as in another context Kahn declared, a column re-
ally knows to be a column. It is an interrelated sys-
tem of information of various types, and nature
held together by the parametric ‘machine’. Since
the first experiments of Ivan Sutherland the para-
metric ‘machine’ is implicit in CAD and subse-
quently explicit in BIM. At present it is possible to
recognize two different lines of application and re-
search: the first one can be defined as Informative
BIM, still related to the automation of design pro-
duction and aimed at instructing contractual, ex-
ecutive, testing and management activities; the
second one Performative BIM concerning explo-
ration and simulation activities typical of the
ideational phases, especially of the Early Design
Stage (Ridolfi, 2018), but still opposed or poorly
recognized (Bottazzi, 2018).
This second trend is evident in the Autodesk
strategies that in a few years, thanks to acquisi-
tions and recent advances in graphical interfaces,
has promoted a progressive transformation of its
BIM platform (Revit) by incorporating simulation
functionalities designed to support decision-mak-
ing. Since the 70s’ new functionality, tools and
methodologies began to spread as specialist areas
of Parametric Modeling and Performance-Based
Design, emerging in the linguistic-architectural
phenomenologies of Parametricism (Schumacher,
2008), a new co-evolutionist organicism «in the
sense that each and every part is interacting with
each other» (Lynn, 2004, p. 12). In an open criti-
cism of modernist reductionism, Parametricism is
the manifestation of an a-hierarchical and cooper-
ative vision of architectural elements that allow the
overcoming of modularity and series opening up to
unexpected differentiations. Continuity and formal
unity result from the ‘intricacy’ of elements that
should no longer be treated as details of a higher
whole or emergencies of conflicts, but irreducible
singularities of a continuous system where micro
and macro-scale are mutually constituted (Lynn,
1998, pp. 162, 163). This is the realization of a new
realism already anticipated by biology where «the
manufacture of a body is a cooperative venture of
such intricacy» (Dawkins, 2006, p. 24).
Experiments in modeling and computational simu-
lation in Mailab Beyond the revision of the archi-
tectural language (in some interpretations a mir-
ror of the neoliberal liquid society) the poetics of
Parametricism had the merit of making the poten-
tial of the ICs evident to the greater audience. In
fact, those intelligences were capable of process-
ing mathematical functions of increasing complex-
ity; multi-agent morphogenetic procedures; multi-
objective functions, ‘anexact yet rigorous’ process-
es, that are capable of confronting amorphous
matter and accurately addressing the local muta-
tion although irreducible in totality (Deleuze,
2005, pp. 20, 367); autopoietic and mimetic gener-
ative forms of natural processes beyond anthro-
pocentric and authorial conformism. The in-
creased availability of cheap calculations and us-
er-friendly simplification of tools have amplified
this power by offering a vast plethora of users in-
terested in the generation of virtual models on
which to conduct explorations of the new. A signif-
icant role in this democratization in access to ICs
is thanks to the introduction of Grasshopper
(2007), later emulated by Autodesk with the launch
of Dynamo in 2011 and by Nemetschek with Mari-
onette for Vectorworks (2015). They are open-
source visual programming interfaces that offer
parametric and associative design environments
or, more precisely, tools with which to visualize and
manipulate the ‘history’ of the operational process
(Explicit History) unlike previous software where
‘history’ was limited to recording actions.
In the academic field, Mailab (Multimedia Ar-
chitecture Interaction Lab), a joint university-busi-
ness laboratory of the University of Florence, has
benefited from these low-cost facilities, making it
possible, in addition to computational modeling
and performance simulations, the prototyping of
adaptive robotic building systems (Ridolfi, 2019).
The acquired skills have also been used in teach-
ing. The introduction to the use of Green Building
Studio (Autodesk cloud environment for energy
simulation) and Grasshopper plugins has allowed
the visualization of a multitude of agents and data-
driven evaluations through which students can ac-
quire better awareness and share their decisions;
decisions that are otherwise supported by intu-
ition, with sometimes fallacious approximation, or
by numerical formalization that are difficult to un-
derstand (Ridolfi, 2016).
Beyond modeling and simulations, typical of
the energy project, the use of fluid dynamics soft-
ware, even as elementary as Flow Design, have al-
lowed us to ‘give voice’ to highly complex dynamic
phenomena, revealing themselves useful for setting
passive ventilation strategies of buildings and on
microclimate of outdoor spaces. In more advanced
cases, a professional fluid dynamics simulation
software (Simscale) has made it possible to mate-
rialize and then guide the design choices of the
skin of a tower so that the reduction of turbulence
of the dominant winds facilitates the landing and
takeoff phases of drones intended for transport of
people (Figg. 3-5).
The filet de fumé was, instead, a device to face
morphological generation retracing the first exper-
iments on animation software and volumetric ren-
dering like Maya released in 1998. Using particle
emitters and acting on a limited number of condi-
tions, stochastic processes of fluid dynamic mor-
phogenesis were generated. Here the collaboration
Figg. 14-16 - From Earth to Mars & Back (A. Saberi,
2015), conceptual model of terraces to be used for the cul-
tivation of a Martian base generated by an evolutionary
algorithm integrated with energy simulation plugins: Out-
line of space allocation objectives; Seen from the housing
modules; Family of optimized solutions.
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of forces and contextual constraints has produced a
continuous mutation that is fixed in single frames,
where a multitude of readings lie to be selected and
lead to architectural forms (Fig. 6).
A similar experience, in which it is possible to
recognize the information of the forces that deter-
mined them (Lynn, 1999, pp. 10, 11), concerned the
modeling of a large-scale structure schematically
identifiable as a three-dimensional funicular sys-
tem (Fig. 7) and using a Particle-Spring System in
the Rhino-Grasshopper environment (Kangaroo).
The process in question is one of the cheapest for
morphological simulation for this type of structure
(Kilian, 2005). It acts on the parameters of stiff-
ness and elasticity of the ‘springs’ to simulate the
behavior of the elements subjected to force fields.
In this project that force fields are gravitational
acting within a system of heterogeneous con-
straints such as accessibility, panoramic views,
context at the edges of the building (Fig. 8). The
design alternatives arise from the manual manipu-
lation of the physical-geometric properties of
agents and constraints. It follows that, although
the search for equilibrium is automatic, the explo-
ration is restricted to a limited number of alterna-
tives. Moreover, these ‘engines’ do not solve the ar-
chitectural form in an integrated manner to the
structural optimization. In this case, the structural
optimization was developed in a later phase using
another Grasshopper plugin (Millepede) from
which to read the stress states and then drive struc-
tural adaptation (Fig. 9). Finally, witnessing the
variety of ‘agents’, even qualitative ones that can
act on the form, we elaborate a parametric ‘en-
gine’ capable of evaluating the daylight that, at the
same time, ‘attracts’ the windows of an office
building towards the points of interest in the sur-
rounding landscape (Figg. 10-13).
Generative design experiences towards artificial
intelligence – In addition to these experiences, the
sector of greatest interest for Mailab today is ori-
ented towards Generative Design (GD): the new
frontier of Parametricism, now called Parametri-
cism 2.0 (Schumacher, 2016), or even better Post-
Parametric Automation (Andia, 2015). Post-Para-
metric Automation signals its auto-generative po-
tentials capable of definitively freeing the designer
from that tedious work of manual manipulation
(Woodbury, 2010, p. 24), which continues to per-
sist even in parametric procedures. The GD ex-
ploits forms of intelligence of optimization on a
performance basis, but using automated processes
that allow to execute – in continuity – form genera-
tion, measurement of the performance and, based
on feedback, identification of satisfactory solutions
to the given problem.
In addition to the Fuzzy System and Neural
Networks, the intelligence systems mostly used in
the GD are those of Evolutionary Computation
(EC) and Swarm Intelligence (SI). They are both
heuristic procedures that, in the face of complex
problems that cannot be traced back to linear
solvers, rediscover the old method of proceeding
‘by trial and error’, but with the possibility of gen-
erating an endless number of attempts from which
to let emerge solutions, sometimes unexpected.
Their logics derive from the natural morphogenet-
ic processes, marking the mutation of Design orig-
inally inspired by forms, to now a Design deter-
mined by forces where it is legitimate to assimilate
Architecture to a sort of artificial life (Frazer,
1995, p. 9). While sharing the same matrix, EC
and SI differ in approaches and disputed computa-
tional econo-mies: the first emulating the genetic
selection processes of classical Darwinism; the
second emulating the collaborative processes of
the individuals of a group.
In the different meanings and nuances the al-
gorithms that feed the EC are based on the concept
of survival starting from the identification of genes
and from which stochastically generate a popula-
tion of phenotypes that will evolve, through pro-
cesses of crossing and selection, towards those that
are more responsive to the objective functions
(Bansal, 2019). SI systems pursue optimization by
emulating self-organizing behaviors of singulari-
ties, which, instead of their suppression, are safe-
guarded and stimulated to share their ‘intelli-
gences’. These logics are evident in the names of
the various solvers that, from the Particle Swarm
Optimization (PSO) invented by Kennedy and
Eberhart in 1995, draw inspiration from the be-
havior of living populations in search of food,
aerodynamic or defense configurations, engaged
in processes of colonization (Kennedy, 2001).
Also in this case the visual programming envi-
ronments offer some optimization plugins, nowa-
days, mainly based on genetic evolution algo-
rithms. The first and most used is Galapagos, re-
leased in 2008 by David Rutten, inventor of
Grasshopper, followed by Goat (2010-15), Octo-
pus (2013) and Opossum (2016). The only plugin
available that makes use of SI is now limited to Sil-
vereye (Cichocka, 2017). In Dynamo, only the Op-
timo evolutionary solver (2014) is currently avail-
able, although Autodesk, looking at the Green Stu-
dio model, has recently launched Rafinery, an am-
bitious GD cloud project based on genetic opti-
mization algorithms. As evidence of their potential,
we cite some of the recent experiences carried out
within or with the support of Mailab through the
use of evolutionary algorithms:
- consultancy for the lighting design layout in of-
fice spaces with identification of the best compro-
mise between lighting quality and reduction of ini-
tial and operating costs in the useful life cycle by
selecting and locating lighting fixtures;
- optimization of a terracing system for cultivation
within a Martian colony mediating between re-
spect for the minimum of the cultivation surfaces,
values of irradiation and containment of floor
heights (Figg. 14-16);
- placement of a tower in an urban environment, pro-
ceeding based on GIS data, from the search for free
areas and refining the choice in relation to the urban
density and available infrastructures (Fig. 17);
- optimization of functional layouts and morpholog-
ical generation in relation to energy efficiency, visu-
al comfort and global emission reduction (Fig. 18).
Other types of algorithms have involved typi-
cal problems of passive environmental design by
solving morphological optimization through genet-
ic manipulations of climate positioning, orienta-
tion, radiation, wind exposure, natural lighting, as
well as those of occupants’ behaviors and habits.
Conclusions – In the last seconds of the universe
we have opened a new chapter of global intelli-
gence where new artisans adapt new tools to en-
rich, rather than reduce, mutating and co-respon-
sible singularities of the multiple. The last tool
from the arsenal of Artificial Intelligence is Big
Data, a new field of research of Artificial Intelli-
gence and Machine Learning that has also been
accepted in Mailab in forms still simplified and
rather oriented to the ‘Learning through Machine’.
A first project, still under development and
tested on a limited number of historical Tuscan
farmhouses, has produced a tool that return a sta-
tistical knowledge on the percentage distribution
of orientations and views of their characteristic
spaces (Figg. 21-26). It can therefore be compared
to the learning phase of Deep Learning, but with
limitations that reside in the preparation of the da-
ta and taxonomic assignment that, in this specific
case, are still referred to manual operations. In the
field of architecture, the acquisition of data for pat-
tern recognition is a known problem due to the
fragmentation and heterogeneity of the sources,
but actively studied (Liu, 2017) since it is evident
how the diffusion of the sentient system, from the
spoon to the landscape, can offer that data mining
necessary for a further advancement of intelli-
gence (Deutsch, 2015).
Big Data is the last example of «soft architec-
ture machines» that opens the project of the world
to a sort of new empiricism capable of revealing
the hidden and adaptive rationality of the ‘pack-
donkey’s path’ instead of those linear guidelines of
Fig. 17 - Search for the optimal site in an urban context for
the location of a residential tower with the use of an evolu-
tionary algorithm and plugin for automatic extraction of
GIS data; the selected phenotypes maximize goals with
lower population density, greater facilities and services.
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over time, space, speed and energy on a global scale or
exceeding humanity dimension.
5) Meme is a concept coined by R. Dawkins in his work
The Selfish Gene (1976). In analogy with biological evo-
lutionism, in which the gene is the minimum element of
perpetuation of living species, the meme represents the
minimum unit of information which, by imitation, spread
and support a socio-cultural system.
6) Objectile. Concept launched by the philosopher G.
Deleuze that identifies objects of indeterminacy and ca-
pable of topological mutations. The theme had a vast im-
pact on parametric design thanks to the work of B. Cache.
7) Digital Mathema. Neologism used to emphasize the
character of universality and efficiency that binary lan-
guage is acquiring, but also a new way of thinking about
the world. The term mathema was introduced by Lacan to
indicate a language that, through a sort of scientific for-
malization of mathematics, could confer features of ob-
jectivity to psychoanalytic discourse. Antecedents of this
‘project’ of integral transmission of knowledge are to be
found in G. Leibniz’s Characteristica Universalis through
which philosophical disputes could have been resolved
through forms of calculation and even before in the for-
mal logic of Aristotle. Mathematics as a way of thinking
draws inspiration from the developments of Badiou in
which the mathema, beyond notation, becomes a form of
thought of being outside of any factual manifestation.
8) The Fifth Freedom identifies the freedom of the free
market according to a definition given in 1941 by the
president of the United States H. Hoover in a speech to
support the shipment of weapons to Europe. In a broader
view of classical liberalism, this concept includes free
initiative, private property and the right to exploit any
kind of resources.
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the logical-rational certainties advocated from Le
Corbousier (Schumacher, 2009, pp. 17, 18), but
now unsuitable in front of the magnificent work of
a blind watchmaker. The road is marked. We then
proceed along these paths, but without ever forget-
ting that we are entrusting ourselves to a digital
‘marking’ that overshadows two possible and dan-
gerous side effects: the eclipse of knowledge by
simplified ‘know-how’, up to gamification for use
by ‘amateurs’; the entanglement in the tyrannical
tautologies of the digital Mathema that is both an
enriching and symbolic reduction of the world.
ACKNOWLEDGEMENTS
The article is the result of an integrated work between a
research investigation and theoretical reflections where
A. Saberi’s collaborated on the development and applica-
tion of some operational tools.
NOTES
1) Daisyworld is the famous experiment conducted in
1983 by J. Lovelock and A. Watson in which, through a
software, the interaction between inorganic elements and
living organisms was demonstrated. The model simulat-
ed the energy homeostasis of a planet populated by white
daisies (responsible for cooling the planet thanks to a
higher light reflection coefficient) and black daisies (re-
sponsible for warming the planet thanks to their light ab-
sorption capacity).
2) Thanatotechne. A concept in which technology offers
itself as a tool of death to satisfy the needs of the power
for domain, obtaining, in exchange, resources to fuel its
development. In this dimension, technology becomes an
ab-solute, that is – as Marcuse affirmed – untied from any
bond and judgment that is not that of the instrumental ra-
tionality of sciences and economy. Finalité sansfin, ac-
cording to Serres, since he is deprived of any project that
is not that of his immense growth. More generally, for
Foucault, technologies also become instruments of domi-
nation over life when they operate on behalf of politics as
a biological normative instrument. Recently, Agamben
has also faced the link between technology and death ar-
guing how power can dispose of life and death without
guilt. According to the philosopher, this condition derives
from the fact that power placed itself in a state of perenni-
al exceptionality where any law is suspended and human-
ity is thrown into a state of absolute ‘nakedness’, de-
prived of every right that could derive from the animal
and social condition.
3) Negentropy is the term introduced in 1943 by E.
Schrödinger to indicate the negative entropy or the condi-
tions of order of a system. It is also used as a measure of
deviation from normality.
4) Word-objects. Term coined by M. Serres to indicate ar-
tifacts (primarily for military uses) that produce effects
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a GIUSEPPE RIDOLFI, Architect, he is Associate Pro-
fessor at the Department of Architecture, Univer-
sity of Florence (Italy) teaching Environmental
Design. Member of the Teaching Committee for
the BIM Master in Project and Collaborative Pro-
cesses in New and Existing Buildings, he carried
out planning for University and hospital complex-
es, studies and consultancy for public and govern-
ment agencies. He is the Director of the Mailab
laboratory. E-mail: giuseppe.ridolfi@unifi.it
b ARMAN SABERI, PhD student in Architectural Tech-
nology at the University of Florence, he is involved
in architectural visualization, animation, paramet-
ric and generative design mainly in the energy
field, carrying out research, design consultancy,
teaching assistance and teaching. He is a member
of the Mailab research laboratory. E-mail: arman.
saberi@unifi.it
Figg. 21-26 - Instrument for statistical knowledge of the room orientation: Farmhouse main view; Application of the scanning grid on the plan layout; Layers for assigning functions; Space
distribution output of the single house; Some specimens of the sample of historical colonies of the agricultural landscape in Volterra; Output of the rooms in the totality of the sample.
Ridolfi G., Saberi A. | AGATHÓN | n. 05 | 2019 | pp. 31-40
Article
Full-text available
Particle-spring systems are well-known in computer science for creating physical simulations. In this paper, we propose the use of particle-spring systems for finding structural forms composing only axial forces. The equilibrium position of each particle is found using a Runge-Kutta solver, which allows the user to interact with the simulation while it is running. Several examples illustrate the technique, beginning with two-dimensional funicular forms and extending to three-dimensional networks. The paper proposes a novel three-dimensional design and analysis tool, which can be used by engineers and architects to find structural forms in real time.
Book
With contributions from Brady Peters, Onur Yuce Gun and Mehdi Sheikholeslami Design is change. Parametric modeling represents change. It is an old idea, indeed one of the very first ideas in computer-aided design. In his 1963 PhD thesis, Ivan Sutherland was right in putting parametric change at the centre of the Sketchpad system. His invention of a representation that could adapt to changing context both created and foresaw one of the chief features of the computer aided design (CAD) systems to come. The devices of the day prevented Sutherland from fully expressing what he might well have seen, that parametric representations could deeply change design work itself. I believe that, today, the key to both using and making these systems lies in another, older idea. People do design. Planning and implementing change in the world around u one of the key things that make us human. Language is what we say; design and making is what we do. Computers are simply a new medium for this ancient enterprise. True, they are the first truly active medium. They are general symbol processors, almost limitless in the kind of tool that they can present. With much craft and care, we can program them to do much of what we call design. But not all. Designers continue to amaze us in with new function and form. Sometimes new work embodies wisdom, a precious commodity in a finite world. To the human enterprise of design, parametric systems bring fresh and needed new capabilities in adapting to context and contingency and exploring the possibilities inherent in an idea. What is the new knowledge and skill designers need to master the parametric? How can we learn and use it? That is what this book is about. It aims to help designers realize the potential of the parameter in their work. It does so by combining basic ideas of parametric systems themselves with equally basic ideas from both geometry and computer programming.
Article
In this article the author reframes the philosophy of science and examines its central role in the philosophical project. For Serres both a new science and a new philosophy must be forged that transcend the endpoints both endeavours face.
Article
Though parametricism has its roots in the digital animation techniques of the mid-1990s, it has only fully emerged in recent years with the development of advanced parametric design systems. Patrik Schumacher explains why parametricism has become the dominant, single style for avant-garde practice today and why it is particularly suited to large-scale urbanism as exemplified by a series of competition-winning masterplans by Zaha Hadid Architects. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.
Book
"An introduction to a new way of looking at history, from a perspective that stretches from the beginning of time to the present day, Maps of Time is world history on an unprecedented scale. Beginning with the Big Bang, David Christian views the interaction of the natural world with the more recent arrivals in flora and fauna, including human beings. Cosmology, geology, archeology, and population and environmental studies-all figure in David Christian's account, which is an ambitious overview of the emerging field of ""Big History."" Maps of Time opens with the origins of the universe, the stars and the galaxies, the sun and the solar system, including the earth, and conducts readers through the evolution of the planet before human habitation. It surveys the development of human society from the Paleolithic era through the transition to agriculture, the emergence of cities and states, and the birth of the modern, industrial period right up to intimations of possible futures. Sweeping in scope, finely focused in its minute detail, this riveting account of the known world, from the inception of space-time to the prospects of global warming, lays the groundwork for world history-and Big History-true as never before to its name."
Article
The book proposes a new kind of architecture without architects, and even without surrogate architects