塞内总统拜登的气候变化立法议程一周年是呼吁以零净成本建造“零净能源建筑”。这是一个大胆的挑战，在建筑界和整个美国都引起了强烈的共鸣。像许多巨大的挑战一样，它需要在广泛的学科工作方式上进行转变，以塑造建筑环境。

迎接拜登挑战的好处是巨大的。根据非营利组织的说法2030年建筑“城市建筑环境占全球温室气体年排放量的75%，仅建筑就占39%。消除这些排放是解决问题的关键气候变化实现《巴黎气候协定》的目标。”因此，随着时间的推移，经济有效地建造零净能耗建筑的能力将对我们的气候问题产生巨大的积极影响。

挑战的困难根源在于，设计和建造伟大的建筑已经是一个经典的“邪恶问题”。恶意问题是由不精确的目标、不完整的知识、深度关联的子问题以及不断做出“最佳猜测”权衡的需要来定义的。邪恶的问题要求我们考虑更好或更坏的解决方案，而不是正确或错误的答案。拜登的挑战大大增加了建筑设计中这些权衡的难度，并进一步要求我们在零净增加成本的情况下做到这一点。

好的建筑源于成功地平衡建筑项目中所有利益相关者的利益，同时优化关于结构、力学、经济和美学的无数决策。增加净零能耗要求可能会增加设计和建造成本，或者减少空间或设施。

我们认为至关重要的是，拜登总统设想的净能源建筑也能作为建筑作品和城市结构的宝贵组成部分做出积极贡献。否则，我们最终可能会得到超级绝缘的、没有面孔的盒子，这些盒子减少了我们的碳足迹，设计成本也很低，但却破坏了我们社区和城镇的活力特征。拜登面临的挑战涉及一些非常重大的问题，从能源效率和环境正义，到先进的建筑材料和充满活力的城市社区。这是鼓舞人心的，但令人生畏的，面对。

幸运的是，随着社会对建筑、社区和城市负责人的要求越来越高，设计职业也在不断发展。建筑师现在在跨学科的团队中工作，并处理涉及环境因素、复杂的客户需求、详细的监管要求以及不断变化的价格和建筑材料可用性的不断扩大的权衡。建筑师还经常平衡不太可量化的因素，如受影响社区的健康，建筑环境的社会目标，以及整个供应链中劳动实践的公平性。为了实现这一目标，他们依靠深厚的设计知识，对不同设计最终功能的丰富经验以及可以说明各种权衡影响的强大计算工具的组合。然而，以一种成本中立的方式应对拜登的挑战，超出了现有工具和实践的能力。

我们相信人工智能的新发展(人工智能)是克服拜登零净能源挑战的关键。正如人工智能彻底改变了药物研发和自动驾驶汽车等不同领域一样，新的人工智能驱动的建筑工具可以为经济高效地设计鼓舞人心的零净能耗建筑提供所需的支持。现代机器学习算法不要盲目地遵循一套预先设定好的规则，而是通过分析大量的例子来发展它们的能力。有了越来越多的数据和反馈，他们的表现就会越来越好。最新的人工智能语言模型，如GPT-3经过网络上数十亿个句子的训练，可以从一个简单的提示生成令人惊讶的流畅文章。人工智能软件可以从几条信息中产生全面的故事，从几个提示词中产生有能力的诗歌和图片，甚至从几段旋律中产生令人满意的音乐。

人工智能工具能够以零净成本产生引人注目的零净能耗建筑设计吗?不。建筑师每天都在努力解决一些棘手的问题，这些问题对于创造引人注目的建筑设计至关重要，而且他们所做的许多重要的设计权衡都无法被严格定义，无法训练人工智能算法。然而，人工智能承诺将解放他们，让他们更多地专注于自己独特的能力:将难以解释的天赋和创造性火花带到解决困难的设计问题上。

人工智能将使建筑师能够经济有效地解决拜登挑战中固有的巨大复杂性，通过分析大量数据，迅速为设计团队提供考虑和完善的选择。这就是Spotify在推荐我们可能喜欢的音乐时所做的事情。在架构中，AI可以通过识别可能满足一组设计需求的微妙模式来加速设计过程。它可以迅速产生合理的零净能量配置，考虑到广泛的因素和约束。最后，人工智能可以与先进的模拟技术合作，帮助建筑师评估各种设计解决方案的有效性，以满足建筑项目的不同群体。

人工智能有望成为建筑师的颠覆性技术，但它不是一个全面的解决方案。最后，设计需要理解和评估一系列的权衡，并选择最好的。设计出能够激励利益相关者的伟大建筑是一项人类比任何算法都做得更好的任务。建筑艺术的背后需要一种创新精神，即使设计师们运用越来越复杂的数字工具来解决以零净增加成本交付引人注目的、净零能耗建筑的邪恶、难以想象的难题。

拜登总统，我们在建筑和计算领域接受您的挑战，并期待与您的政府合作，改造美国的建筑。

菲利普·伯恩斯坦是耶鲁大学建筑学院的副院长兼兼职教授。

Mark Greaves博士是一名高级人工智能研究员．

史蒂夫·麦康奈尔(Steve McConnell)是全球设计公司NBBJ的建筑师和管理合伙人。

克利福德·皮尔森是一位报道建筑和城市规划的记者。

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