Catégorie: Technique
Publié le 2 Mai 2019 par Franck Murat et Vincent Carignan

Nos affirmations sont toutes biaisées. Cette affirmation l’est aussi.

L’effervescence entourant les outils de design génératif favorise particulièrement les interprétations biaisées du potentiel et des limites du principe alimentant autant de fantasmes que de craintes dans l’industrie de la construction. Pour preuve, la définition même du design génératif ne correspond pas à la réalité des solutions actuelles, qui s’apparentent plus à de la génération d’options ou de l’optimisation de topologies sans l’autonomie habituellement associée à l’art génératif par exemple. Cette série d’articles propose d’aborder le concept avec une approche plus nuancée en tentant d’en documenter les avantages évidents, mais aussi les inconvénients et les limites.

Connaître ses propres limites

Les décisions prises dans le cadre de projets sont limitées par plusieurs facteurs, notamment économiques et temporels. Si on demande à un concepteur la raison pour laquelle il a choisi un système particulier dans le cadre d’un projet, il risque de vous répondre que c’était le meilleur pour ce projet... puisqu’il a déjà fait ses preuves dans le cadre d’un projet antérieur! Sachant que l’industrie de la construction est réputée pour faire des projets uniques à chaque fois, comment expliquer qu’une même solution puisse être parfaitement adaptée à deux projets complètement uniques?

Il est cependant difficile d’imaginer explorer, dans le cadre d’un mandat avec un budget défini, toutes les options pouvant être applicables pour en faire une analyse comparative exhaustive.Ainsi, par manque de ressources, les équipes sont souvent forcées à restreindre leur analyse à une fraction des possibilités de solutions s’offrant à elles, en se limitant généralement à quelques variations d’un même concept. La sélection de la solution, biaisée par leur expérience antérieure, se limitera souvent à la première solution qui semble correspondre aux besoins du projet.

Place au design génératif

L’accès de plus en plus facile à des outils numériques permet cependant aux équipes de conception de défier les limites traditionnelles des projets et de tenter de réellement optimiser leurs concepts. La génération d’options est une avenue de plus en plus explorée par les praticien.ne.s, les chercheur.e.s et les programmeurs et programmeuses. Le principe est simple: il s’agit de fournir à un algorithme d’optimisation une série de contraintes et de lui laisser produire une quantité déterminée d’options respectant ces contraintes. Le personnel responsable de la conception pourra par la suite naviguer parmi la liste d’options proposées, les pondérer et les analyser pour en sélectionner une qui répond le mieux aux exigences globales (potentiellement plus larges que celles incluses dans l’algorithme en question).

Plus le problème est précisément défini (contraintes claires, nombre de variables déterminé), plus cette approche est intéressante et efficace. Par exemple, des problèmes d’optimisation d’allocation d’espace sont parfaits pour ce genre d’application, comme la création d’un quadrillage pour un stationnement ou l’allocation de superficies de casiers pour un bâtiment d’entreposage.

Allocation de superficies pour la planification de casiers dans un bâtiment d’entreposage
Figure 1: Allocation de superficies pour la planification de casiers dans un bâtiment d’entreposage. Source: testfit.io

Quelques entreprises comme WeWork développent des outils en ce sens. Par exemple, leur outil de positionnement automatique de bureaux génère l’ensemble des options possibles en fonction des contraintes que l’équipe définit comme acceptables pour configurer un bureau. Une fois produits, les concepts sont analysés en fonction de critères plus subjectifs qui n’auraient pu être pris en compte par l’outil afin de sélectionner la plus appropriée. Encore une fois, ces outils à usages très nichés peuvent être très performants dans les contextes où les problèmes sont bien définis avec des variables claires. Et comme les autres automatismes possibles, plus le problème que l’on tente de résoudre se présente souvent à nous, plus il est pertinent de passer du temps à tenter d’en automatiser la résolution!

La conception de systèmes électromécaniques se prête bien également à ce genre d’approche de résolution de problèmes. Le choix du système de chauffage/climatisation alimentant la distribution peut faire l’objet d’une optimisation à l’aide d’un outil de génération et d’analyse d’options, ne serait-ce que pour comparer les différentes performances des options possibles sur l’ensemble de leur cycle de vie. Des outils de ce genre existent déjà depuis quelque temps, mais il semble que leur récente et plus large diffusion suive le bond actuel de l’informatisation de l’industrie de la construction et profite de l’engouement généré par l’intelligence artificielle.

Qui sera remplacé par un robot?

Le principe de génération d’options n’est qu’un outil parmi d’autres qui appuie le travail de conception dans des situations bien précises. Une analyse subjective est encore nécessaire afin de départager et de pondérer les concepts obtenus. La génération d’options demeure cependant un outil de conception puissant lorsqu’il est bien compris et maîtrisé. De la même façon que la production de multiples maquettes, la génération d’options peut par exemple alimenter le processus créatif et/ou documenter une multitude de concepts potentiels. Comme pour les maquettes cependant, il reste cependant beaucoup de travail de conception à réaliser en aval!

Maquettes d’étude de concepts architecturaux
Figure 2: Maquettes d’étude de concepts architecturaux. Source: H Architecture

Globalement, les possibilités qu’offre la synergie entre la puissance de calcul des outils de génération d’options et l’analyse humaine sont à la portée de l’industrie. Les limites sont cependant encore importantes et bien les cerner est essentiel à tout effort d’intégration de ce genre d’outil dans sa routine. Le prochain billet de cette série abordera justement ces limites. D’ici là, n’hésitez pas à nous contacter afin que l’on puisse vous appuyer dans vos démarches d’exploration et d’exploitation de cette technologie.


Franck Murat
Directeur Expertise BIM/VDC, BIM One


Vincent Carignan
Chargé au développement de marchés, BIM One

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