现代景观园林设计中人工智能的运用范文

摘要：人工智能的概念首次被提出是在20世纪中期，人工智能的初衷是寻求一种以计算机代替人力劳动的有效途径。时至今日，经历了半个多世纪的探索，人类已经开始将人工智能技术运用到生产生活的方方面面，人工智能技术得到普及。文章分析了现代景观园林设计的现状及存在的问题，并尝试研究人工智能技术在景观园林设计中的有效应用方法，推动现代景观园林的人工智能化设计。

关键词：景观园林；人工智能；节能环保

现代景观园林设计手段随着人类文明建设发展而变得更加多样化，人们对现代城市中景观园林建设的要求也在不断提高。从儿童主题公园到老年健身广场，从绿植小品到平铺摆设，无一不体现现代居民高质量的生活品质要求。然而，现代景观园林设计仍面临许多问题，因此，如何将当今前沿科技人工智能技术应用到景观园林设计中，成为解决问题的关键。

一、现代景观园林设计概述

现代景观园林设计的概念，是指设计者通过艺术思维与现代科学技术有机结合的方式，对城市中的某个指定地域区间进行人为改造，营造出人与自然和谐相处、赏心悦目、自然优美的城市氛围。景观园林设计内容主要包含地形、水体造景、植物造景、夜景照明和公共设施等内容。人们常说科学技术是第一生产力，可是在快速发展的科技背景下，伴随着制造生产活动而来的还有工业污染、生活污水肆意排放、空气质量下降等诸多问题。针对这些问题，科学研究发现，通过在城市中建设人造园林、人工种植绿色植被、建设可循环园林绿化系统等便可以净化空气、净化水体，因此，现代城市中的景观园林设计，承担着改善居民生活环境、净化空气、提高生活舒适度的重要使命。随着居民对生活品质的追求，以及审美情趣的提高，景观园林设计已经成为现代城市建设必不可少的一部分，除了要完成改善环境的使命以外，还要能够在提高大众审美、促进以人为本等方面有所作为。所以，设计者在从事景观园林设计时，需要运用新颖的设计理念和先进的生产技术，在改善生态环境和提高大众审美的基础上，通过景观园林设计达到功能性与审美性统一的目的。

二、现代景观园林设计中存在的问题

在现代景观园林设计过程中，理性的工程技术与感性的艺术思维二者之间的碰撞，不仅带来了创意的火花，同时也出现了很多问题，主要表现在以下几个方面：第一，当前设计理念落后。在景观园林设计方面，我国仍处在借鉴与效仿阶段，甚至很多设计方案有很明显的抄袭痕迹，设计者缺乏个性化设计意识、环保理念、创新思维方式。政府一直提倡“绿色环保”，我们一直在“保护环境人人有责”的口号声中长大，生活在一直想要建立健全的规章制度来制止污染环境的城市。并且，我国是一个多民族国家，每个地区、每个城市都有不同的文化底蕴、人文特点，这在城市的景观园林中应当有所体现，但是这些在当前我国大多数城市景观园林设计上都无法做到，导致出现千篇一律、照抄照搬、不节能、不环保的景观现象。虽然工业革命为我们带来了“标准化、大批量”生产的可能，但用在城市景观园林设计方面却不太适宜，还是要避免过度相似、毫无个性、无法持续发展等特征的出现。第二，当前技术水平不足。景观园林设计是一门艺术与技术结合的领域，涉及专业知识面广，领域跨度大，比如涉及建筑工程、植物学、土壤生物学、计算机应用、节能技术等等。这就要求从事景观园林设计的设计者同时具备多方面知识技能，当前很多设计者很难做到，导致设计方案中出现技术水平不足的现象。除了人员方面技术水平不足以外，当前的施工技术也处于滞后状态，很多优秀的设计方案产生之后，受到施工技术不足的限制无法实现。第三，当前设计脱离实际。景观园林的设计其实就是人对生活环境的设计。生活在不同地区的人处在不同的生活环境中，气候、地形、温度、湿度等都存在差异。当前的景观园林设计为了追求经济效益，忽略了设计的现实意义。我们对自身的要求归其根本是对环境的要求，安全舒适、方便快捷是我们的生活主旨，无论是小家还是大家，永不改变的是“享”字，无论是享受温馨家庭，还是享受生活乐趣，都需要身边的环境去衬托。设计者在人力物力精力上投资了很多，可有的地方为什么切实可行，而有的地方就不能相提并论了呢？这都是因为设计方案脱离实际造成的，所以设计者都要认真告诉自己，有必要为设计的行为负责。

三、人工智能的概念及应用

人工智能是指通过研究人类行为规律和思维方式，实现通过计算机代替人类生产生活劳动的综合技术。迄今为止，人工智能技术还并未实现真正的“智能”，而是以大数据和高速运算为基础的“弱人工智能”，它无法完成像人类大脑一样的思考和分析，并没有真正的独立思考意识。人工智能需要依靠大量的“人工”(人工标注)才能实现“智能”。1997年，计算机“深蓝”在国际象棋比赛中打败了世界冠军；2016年，人工智能机器人“阿尔法”在韩国围棋比赛中击败了世界冠军；2017年，智能人工机器人“索菲亚”被允许加入沙特阿拉伯国籍，拥有普通公民的一切权利。经过半个多世纪的探索研究，人工智能技术已经被运用到人类生产生活的各个方面，比如已经实现了全球普及的无人机、无人驾驶汽车、无人售货商店、机器人自动化生产线等等。智能汽车避让系统可以大大减少交通事故的发生概率；智能道路交通系统可以使马路变得更宽阔；智能化污水净化系统可以提高水资源的利用率，改善生态环境。今天，我们不可否认的是，人工智能时代已经到来，人工智能技术正在改变我们的生活方式，帮助我们创造更美好的生活。

四、现代景观园林设计与人工智能的关系

现代景观园林设计中存在设计理念落后、技术水平不足、设计脱离实际的问题，人工智能技术的出现，可以很大程度上解决这些问题。景观园林设计中涉及的技术问题，对于知识储量不足的人员来讲很难解决，对于拥有大量数据存储能力和超级运算能力的人工智能计算机来讲，却不是问题。利用智能化的设计对园林设计加以改造，不仅能让我们更好地休闲娱乐，还可以更高效地让我们参与到环境中去。如智能化的照明，使我们不仅不受光污染，还可以做一个与自然和谐相处的自由人。智能化的公共设施和背景音乐的结合，不仅带来生活上的一种享受，还可以在缓解人的心理压力方面有一定的助益。景观园林设计的一大部分载体是绿植和公共设施。以往的公园景观，多是自娱自乐，而人工智能化的景观园林，可以资源共享，环保互助。智能化园林设计还有利于当地的人文风俗推广并做到相得益彰，在不违背大自然规律的前提下，集多种利益为一体。

五、人工智能在现代景观园林设计中的应用

首先是人工智能在景观园林建设中的应用。将人工智能技术运用到景观园林建设中，可以弥补人工技术不足的缺陷，突破技术难题，完成人工无法完成的施工工作。比如：在前期方案设计阶段，利用人工智能计算出精确的虚拟图像，模拟真实的设计场景，提升设计方案的可行性和科学性；在设计实施阶段，人工智能可以通过大数据推算出实际地形、气候、温度等所对应的植物、建材种类，从而更科学有效地进行现场施工，达到提升工程质量的目的。其次是人工智能在水景设计中的应用。水景是景观园林设计中的重要组成部分，是整个微生态系统的核心。但由于缺少数据支持、施工技术等因素，传统的水景设计多以假山、死水等为主体，这种设计可循环性差，后期维护成本高。而在人工智能技术的支持下，设计者可以通过智能感应技术建造音乐喷泉、光影水池、净水系统、智能雨水收集系统等，从而形成可持续循环的水景系统。再次是人工智能在地面铺装中的应用。在景观园林设计中，地面铺装应具备硬化面的功能性和提升视觉效果的美观性。然而传统的地面铺装往往只具备功能性，缺少美观性。利用人工智能技术中的大数据进行色彩分析，根据不同的自然光改变地面铺装的颜色；利用人工智能技术中的投影技术将生动的动态图像投影在地面上，从而达到美观性与功能性统一的设计效果。最后是人工智能在视觉灯光中的应用。传统的灯光设计在景观园林中起到照明、调节气氛的作用，缺点是灵活性差、可变性差、互动性差。人工智能技术的出现，为灯光设计带来了全新的视觉体验。智能感应系统通过感知周围空间环境，调整灯光颜色、强度、位置、方向等，使灯光不再是固定不变的物体，而是成为了可以与人互动的“精灵”。通过灯光的变化构建出一个浸入式互动景观园林空间。今后，景观园林设计加上人工智能化技术还可以应用在更多方面，如：背景音乐的智能化，让人们与音乐结合，不仅治愈心灵，启迪人生，还可以使民族文化得到推广；灯光照明的智能化，不仅使建筑和人有机结合，还可以创造无光污染的生活场所，在不影响别人的前提下，更好地娱乐大众；公共设施的智能化，比如将有的垃圾箱改为智能机器人垃圾箱，可移动且方便处理垃圾；等等。

六、结语

综上所述，本文通过分析现代景观园林设计中的现状，以及人工智能在现代景观园林设计中的应用，尝试通过人工智能技术解决当前景观园林设计中遇到的问题，从而推动景观园林的人工智能化设计。

参考文献：

[1]尼尔森.人工智能原理[M].北京:机械工业出版社,2003.

[2]尹朝庆.人工智能与专家系统[M].北京:中国水利水电出版社,2009.

[3]张伟.智能园林系统的分析与结构设计[J].科技与企业,2012,(22).

[4]王思思.现代园林景观设计中存在的问题及对策建议[J].现代园艺,2017,(4).

作者：周璐 单位：广东理工学院