朱姝妍，马辰龙，向 科

引言

2020年伊始，由诺曼·福斯特及其团队(Foster +Partners)设计的上海阿里巴巴集团总部大楼[1]的中标方案吸引了众多建筑师的关注，究其原因并非只是出于对设计方案本身的褒奖，更重要的是关注到其设计理念中明确强调了“遗传算法”这一方法。

“遗传算法”（Genetic Algorithm，GA）对于学术界来说并不陌生，但在建筑设计实践中，特别是投标方案中，以此作为设计理念并最终中标的项目则非常少见。这也印证了技术进步在建筑界产生的越来越大的影响，近半个世纪以来，计算机辅助下的建筑设计实践发生了日新月异的发展和变革：建筑实践在20世纪80年代开始从手绘工具制图转变为计算机2D制图，90年代开始进一步的3D建模时代，再到21世纪初逐渐兴起的建筑信息模型（BIM）技术，而近年来人工智能、优化算法则成为建筑学界相关研究的热门（图1 ）[2]。这5个时代分别反映了设计师不同阶段关注点和思考维度的变化，它们在实践中并不是相互独立、连续发展的，大多时候是重叠存在的。

1 优化算法及其设计平台

算法是一种用于在有限步骤中解决问题的计算过程。它包括推导、归纳、抽象、概括和结构化逻辑等方法；也是系统地提出符合逻辑的原则，进而发展出一个方案，可以普适性地解决问题的过程。算法的策略在于它可以搜索重复模式、通用原则、可互换模块和归纳链接等，而算法的优势还在于它推断新知识的能力和扩展人类智力极限的能力[3]。对于结果未知、模糊或不确定的命题,算法可以成为寻求潜在解决方案的最佳选择。……