پارامتریـــک و پارامتریســـم
ترجمهی لادن مصطفیزاده

برای درک مفهوم طراحی پارامتریک، نگاه مختصری به تعاریف کلمات پارامتریک (Parametric) و طراحی (Design) به طور مستقل مفید خواهد بود: پارامتریک مشتقی از کلمه پارامتر (Parameter) است که در اصل از کلمه یونانی پارا (Para) و مِترون (Metron) گرفته شده است؛ پارا در زبان یونانی به معنای فرعی است و مِترون به یک واحد اندازهگیری اشاره میکند.
واژهی پارامتریک از ریاضیات سرچشمه میگیرد و به استفاده از پارامترها یا متغیرهای خاصی اشاره دارد که میتوان آنها را به منظور دستکاری در نتایج معادله، اصلاح کرد. بر این اساس، اصل طراحی پارامتریک را میتوان به عنوان طراحی ریاضی تعریف کرد که در آن، رابطه بین عناصر طراحی به صورت پارامترهایی نشان داده میشوند که میتوانند برای ایجاد هندسههای پیچیده، مجددا فرموله شوند؛ این هندسهها بر اساس پارامترهای عناصر هستند و با تغییر پارامترها، اشکال جدیدی به وجود میآیند.
در مباحث مرتبط با معماری و شهرسازی، طراحی پارامتریک ریشه در تکنیکهای انیمیشن دیجیتال دارد که با ظهور سیستمهای طراحی پیشرفته و تکنیکهای اسکریپت (Scripting)1 به سبک غالب و آوانگارد تبدیل شده است و پروژهها را به عنوان راهحلهای اجرایی بر اساس آنچه مشتریان میخواهند، تولید میکند؛ به عنوان مثال، ساختمانهایی برای دستیابی به مناظر تماشایی، استفادهی بهتر از منابع و مصالح، ارتباطات کارآمدتر و… . وقتی با طراحی پارامتریک سر و کار داریم، معمولا با اصطلاحاتی چون طراحی دیجیتال (Digital Design)، طراحی مولد (Generative Design)، طراحی محاسباتی (Computational Design) و… نیز مواجه میشویم:
طراحی دیجیتال (Digital Design)
طراحی دیجیتال به عنوان ابزاری برای ساختن نقشههای دقیق و پیچیده (طراحی به کمک کامپیوتر2) شروع شده و سپس به ابزارهای هوشمندتر که اطلاعات مدل سهبعدی (اطلاعات مدلسازی ساختمان3) را برای طراحی، نقشهها و جزئیات کارگاه تولید میکنند، تبدیل شده است. طراحی دیجیتال بیشترین تاثیر را بر روی معماری در سراسر جهان داشته و دارد.
طراحی مولد (Generative Design)
تعریف طراحی مولد معمولا از سوی تامینکنندگان فناوری صورت گرفته و سه تعریف مستقل در این زمینه مطرح شده است؛
• پروفسور کریستینا شیِ (Kristina Shea) سیستمهای طراحی مولد را مبتنی بر عملکرد یکپارچهی ایجاد فرآیندهای طراحی جدید میداند که با استفاده از قابلیتهای محاسباتی و تولیدی فعلی، طرحهای جدید، کارآمد و قابل ساخت را تولید میکنند.
• دکتر کیت مینتجِس (Keith Meintjes) طراحی مولد را مجموعهای از ابزارها و تکنیکهایی میداند که به ایجاد یا اصلاح طرحهای امکانپذیر (طرحهایی که قابلیت تولید دارند)، کمک میکند.
• گروه کاری اسِس اینیتِیتیو (Assess Initiative)4 طراحی مولد را استفاده از روشهای الگوریتمی برای ایجاد طرحها و نتایج قابل اجرا با توجه به اهداف، محدودیتها و فضای طراحی میداند.
سه تعریف بیان شده در بالا در توضیح طراحی مولد به روشها، سیستمها، ابزارها و تکنیکهایی اشاره میکنند که امکان تولید طرحهای کارآمد و جدید و اصلاح آنها را امکانپذیر کند؛ بنابراین در حالت کلی میتوان گفت که، طراحی مولد روش جدیدی است که به طراحان و مهندسان اجازه میدهد تا محدودیتها و پارامترهای خاصی را در یک برنامهی CAD (طراحی به کمک رایانه) وارد کنند که استفاده از این فرآیند میتواند منجر به طراحیهای سریعتر و ساختاری سالمتر در مقایسه با فرآیند طراحی سنتی شود.
طراحی محاسباتی (Computational Design)
اصطلاح طراح اغلب به معنای کسی است که یک مد ایجاد میکند، مانند طراحی پوشاک یا کسی که طرحهای اولیه را میسازد، مانند نقشههای مهندسی ماشینها یا ساختمانها؛ با این حال، طراحان محاسباتی کاری فراتر از ایجاد مد یا طرح (ها) انجام میدهند: آنها محاسباتی انجام میدهند و بر مبنای آن کارهایی را انجام میدهند که مردم به انجام آنها اهمیت میدهند. طراح محاسباتی دائما بین چالشهای یک جامعه و پیشنهاد رویکردهای محاسباتی جدید برای رسیدگی به آن چالشها در رفت و برگشت است. رویکردهای جدید از ترکیبات جدید اجزای محاسباتی موجود ناشی میشوند؛ انجام محاسبات با تخصص طراحان همپوشانی دارد اما شامل بسیاری از فعالیتهای غیر طراحی هم میشود، مانند استفادهی ساده از ابزارهای محاسباتی و… .
پارامتریسم (Parametricism)
هِلِن کاستِل (Helen Castel) طراحی پارامتریک را فرآیند طراحی میداند که از پارامترها یا الگوریتمهای متغیر برای تولید هندسه استفاده میکند که با افزودن پسوند ایسم (Ism)، تمام ویژگیهای سبکی و اجتماعی یک جنبش را به خود میگیرد و پارامتریسم متولد میشود. وی، روند قاطعانهی پارامتریسم را به عنوان ویژگی متمایزکنندهی آن در جامعهی معماری و در عصر کثرتگرایی میداند؛ پارامتریسم به جای اینکه بخواهد تعداد زیادی از گرایشها یا روندها را به طور همزمان تطبیق دهد، در پی ایجاد یک سبک جهانی و عمومی است و مانند جنبش مدرن، نیروی محرکه و انگیزهی خود را از پیشرفت فناوری میگیرد. هِلِن کاستِل، کارها و فعالیتهای پاتریک شوماخِر را دلیل پیشرفتهای اخیر پارامتریسم معرفی میکند.
پاتریک شوماخِر (Patrik Schumacher)
پاتریک شوماخِر از شرکای گروه معماران زاها حدید5 و همچنین بنیانگذار آزمایشگاه تحقیقاتی طراحی انجمنهای معماری6 است. او در سال 1988 به گروه معماران زاها حدید ملحق شد و از آن زمان تاکنون در بسیاری از پروژههای کلیدی مانند MAXXI مشارکت داشته است:
• موزهی هنرهای قرن بیستم در رم، 2009
• مرکز فرهنگی حیدر علیاف (Heydar Aliyev) در باکو، آذربایجان، 2012
• طراحی میدان دانگدایمون (Dongdaemun) در سئول، 2013
شوماخِر در رشتههای فلسفه، ریاضیات و معماری در بان (Bonn)، لندن و اشتوتگارت (Stuttgart) تحصیل کرده و نقش مهمی در تبدیل شدن گروه معماران زاها حدید به یک برند معماری و طراحی جهانی داشته است. وی، پارامتریسم را پاسخ معماری به تمدن معاصر و محاسباتی میداند و آن را تنها سبک معماری میداند که میتواند از انقلاب محاسباتی (که همهی حوزههای اجتماع را هدایت میکند) نهایت استفاده را ببرد؛ همچنین وی برخلاف سایر معماران، پارامتریسم را به عنوان یک سبک معرفی میکند. پاتریک شوماخِر، مقالات و کتابهایی در زمینهی پارامتریسم دارد:


موزهی هنرهای قرن بیستم، رم، ایتالیا، 2009-1998


مرکز فرهنگی حیدر علیاف، باکو، آذربایجان، 2012-2007


میدان دانگدایمون، سئول، کرهی جنوبی، 2014-2007
وی در مقالهی خود با عنوان «پارامتریسم: جهانی جدید برای معماری و طراحی شهری7» که در سال 2009 نوشته است، معتقد است که پارامتریسم، پاسخ معماری به تکنولوژیهای مهم و دگرگونی اجتماعی-اقتصادی جامعهی جهانی ناشی از عصر اطلاعات است و آن را به عنوان یک سبک جدید برای قرن بیست و یک معرفی میکند.
«یک همگرایی جهانی در معماری آوانگارد اخیر وجود دارد که نامگذاری آن را به عنوان یک سبک جدید توجیه میکند: پارامتریسم، سبکی است که ریشه در تکنیکهای انیمیشن دیجیتال دارد، آخرین اصلاحات آن بر اساس سیستمهای طراحی پارامتریک پیشرفته و روشهای اسکریپتنویسی است. این معماری که طی 15 سال گذشته توسعه یافته و اکنون مدعی هژمونی (Hegemony)8 در معماری آوانگارد است، به عنوان موج بعدی نوآوری سیستماتیک، جانشین مدرنیسم شده است. پارامتریسم، عدم قطعیت ناشی از بحران مدرنیسم را به پایان میرساند و با مجموعهای از دورههای معماری چون پستمدرنیســـم (Postmodernism)، ساختارشکنـی (Deconstructivism) و مینیمالیسم (Minimalism) مشخص میشود. کاربرد تکنیکهای آن، چنان فراگیر است که اکنون در همهی مقیاسها از معماری گرفته تا طراحی داخلی و طراحی شهری مشهود است. در واقع، هرچه پروژه بزرگتر باشد، ظرفیت برتر پارامتریسم برای بیان پیچیدگی برنامهای برجستهتر میشود».
بارزترین ویژگی بیرونی پارامتریسم یک انحنای پیچیده و پویا است که با تکثیر اجزای متمایز پیوسته برجسته شده است. فراتر از چنین ویژگیهای سطحی آشکار، میتوان مجموعهای از مفاهیم و روشهای جدید را شناسایی کرد که آنقدر با مجموعهی معماری سنتی و مدرن متفاوت است که صحبت از ظهور یک الگوی جدید در معماری مواجه است. ابزارهای طراحی جدید نقش مهمی در ایجاد این امکان ایفا میکنند و یک فرآیند و روش طراحی کاملا جدید را ایجاد میکنند؛ بنابراین پارامتریسم به تکنیکهای محاسباتی پیچیده وابسته است. با این حال، پارامتریسم به عنوان یک سبک و نه به عنوان مجموعهای از تکنیکهای جدید، با ارزشها و حساسیتهای متمایز جدید آن مشخص میشود که قبل از وجود روشهای محاسباتی، شروع به ظهور کردند. شوماخِر میگوید: «سبک معماری یک برنامهی (پژوهشی) منسجم و جامع است که هم با یک اکتشافی کاربردی و هم یک اکتشافی رسمی کامل میشود».
اتوپوئیزیس معماری (Autopoiesis of Architecture) کتابی است که پاتریک شوماخر در مورد پارامتریسم و در دو جلد نوشته و به ترتیب در سالهای 2011 و 2012 چاپ شده است؛ این کتاب یک تحلیل گفتمانی جامع از این رشته را ارائه میکند و تمایزات کلیدی معماری، مفاهیم، ارزشها، سبکها، روشها و رسانهها را تحلیل میکند. تِز محوری کتاب این است که اگر پدیدهی معماری به عنوان یک شبکهی خودمختارِ ارتباطات تحلیل شود، میتوان به بهترین نحو آن را درک کرد.
جلد اول این کتاب که با عنوان «یک چارچوب جدید برای معماری9» در سال 2011 چاپ شده است، روش نوآورانهای ارائه میکند و نظریهی معماری را با مفاهیمی هماهنگ میکند که هم تجزیه و تحلیل دقیق آن امکانپذیر باشد و هم مقایسهی آن با سایر حوزهها مانند هنر، علم و سیاست تسهیل شود. او همچنین بیان میکند که چگونه شیوههای مختلف ارتباطی که معماری را تشکیل میدهند، به یکدیگر وابسته هستند، با هم ترکیب میشوند و زیرسیستم منحصربهفردی از جامعه را تشکیل میدهند که با سایر زیرسیستمهای مهم مانند هنر، علم، سیاست و اقتصاد تکامل مییابد.
جلد دوم این کتاب که با عنوان «یک دستور کار جدید برای معماری10» در سال 2012 منتشر شده است، تجزیه و تحلیل را تکمیل میکند و دستور کار جدیدی را برای معماری معاصر در پاسخ به چالشها و فرصتهایی که طراحی معماری در چارچوب تحولات اجتماعی و فناوری کنونی با آن مواجه است، پیشنهاد میکند؛ این جلد کتاب با ارائهی یک مانیفست گسترده برای دوران جدید پارامتریسم به پایان رسید.
پیشدرآمدی بر پارامتریسم
جان فریزر (John Frazer) در مقالهای با عنوان «محاسبات پارامتریک: تاریخ و آینده11» که در سال 2016 در مجلهی اِی.دی (AD) 12 منتشر شده است، تاریخچهی محاسبات در معماری و طراحی را توصیف میکند و بر دیدگاه دوراندیشانهی پیشگامان دههی 1960 و 1970 تاکید میکند که با استفادهی تجاری از رایانه از بین رفت. طراحی با استفاده از کامپیوتر (CAD) به عنوان یک ابزار در دههی 1980 و سپس در سیستمهای تولیدی اواخر دههی 1990 دوباره کشف شد؛ پارامتریسم اکنون از ارزشهایی حمایت میکند که الهامبخش و انگیزهی این پیشگامان بوده است.
ماریو کارپو (Mario Carpo) به این نکته اشاره میکند که افرادی مانند فرانک گری (Frank Gehry)، پیتر آیزنمن (Peter Eisenman)، زاها حدید (Zaha Hadid) و وُلف پریکس (Wolf Prix) اولین کسانی بودند که محاسبات را در معماری در اوایل دههی 1990 وارد کردند؛ درحالیکه به قول کارپو، آزمایشهای سایبرنتیک (Cybernetic)13 در دهههای 1960 و 1970 اصلا معماری را تغییر نداد. کارپو تاکید میکند که معماران در خط مقدم نوآوریهای تکنولوژیکی بودهاند و منطق و فرصتهای ابزار دیجیتال را بهتر از بسیاری از مشاغل دیگر بیان کردهاند. شخصیتهای کنونی پارامتریسم عمیقا تحت تاثیر کار خلاقانهی آنتونی گائودی (Antoni Gaudí) و فری اُتو (Frei Otto) قرار گرفتهاند.
به گفتهی مارک بِری (Mark Burry) کار پارامتریک گائودی و اُتو با این ادعا که پارامتریسم صرفا یک شرط دیجیتالی معاصر است، مقابله میکند؛ این نکته پیشتر توسط یادآوری فریزر در مورد معماری پارامتریکِ لوئیجی مورتی (Luigi Moretty) و همچنین با پیشنهاد کارپو مبنی بر اینکه قوانین هندسی رویهای ساختمان گوتیک را میتوان به عنوان الگوریتمهای پارامتریک، درک کرد، پشتیبانی میشود.
پارامتریسم و پارامتریسیزم2:
آماده شدن برای تاثیرگذاری بر محیط ساخته شدهی جهانی
پس از پارامتریسم، استفاده از اصطلاح پارامتریسم در سال 2009 به صورت گسترده وارد گفتمان معماری شد؛ حال میخواهیم به این بپردازیم که پارامتریسیزم2 چیست؟ اما نیاز است ابتدا به پارامتریسیم بپردازیم…
پارامتریسم، پاسخ معماری به تمدن معاصر و دارای قدرت محاسباتی است و تنها سبک معماری است که میتواند از انقلاب محاسباتی که اکنون همهی حوزههای اجتماع را هدایت میکند، به طور کامل استفاده کند. به طور خاصتر، این تنها سبکی است که با پیشرفتهای اخیر در مهندسی سازه و محیطزیست بر اساس تجزیه و تحلیل محاسباتی و تکنیکهای بهینهسازی، سازگار است. همهی رویکردهای دیگر قادر به کار با کارایی تمایزات سازهای و تکتونیکی (Tectonic)14 که از هوش مهندسی جدید ناشی میشود، نیستند. جدی گرفتن شرایط فوق، معماران معاصر را به سمت پارامتریسم سوق میدهد که این موضوع به برتری آشکار پارامتریسم از نظر عملکرد فنی محیط ساخته شده، مربوط میشود. اما چیزی که شاید کمتر به آن پرداخته شده باشد، برتری آن با توجه به پیشرفت کارکرد اجتماعی محیط ساخته شده است. با توجه به اینکه پارامتریسم تنها رویکرد معاصری است که میتواند به اندازهی کافی چالشهایی را که توسط پویاییهای اجتماعی جدید عصر اطلاعات برای معماری ایجاد میشود، برطرف کند؛ این حقایق بهندرت مورد توجه قرار میگیرند و کارکرد پارامتریسم از جنبههای فنی و اجتماعی نادیده گرفته میشود و حتی تصور نمیشود که آثار پارامتریستی به اجرا درآیند و در عوض ممکن است به عنوان بیانی هنری، فندوستانه (Technophilic) و… به اشتباه درک شوند.
این مسئله شاید تاسفآور به نظر برسد اما قابل توجیه است زیرا گفتمان جنبش طراحی پارامتریک تاکید کافی بر بحث و توضیح مزایای عملی آن به ویژه درحوزهی کارکرد اجتماعی نداشته است و تاکنون، خلاقیت هنری و تکنولوژیکی و نیز جهتگیری فرآیند طراحی درونی در ایجاد شخصیت آوانگارد پارامتریسم نقش داشته است. بنابراین نیاز است این امر جای خود را به تمرکز بر عملکرد اجتماعی بدهد تا جنبش به بلوغ برسد، به جریان اصلی تبدیل شود و به عنوان یک رقیب جدی برای بهترین عملکرد جهانی پذیرفته شود؛ با این حال بحران اقتصادی 2008 و رکود بزرگ متعاقب آن، گسترش پارامتریسم به جریان اصلی را کند کرد. پارامتریسیم برای بقا و موفقیت باید بر اصول عملکردی و اهداف اجتماعی تاکید بیشتری داشته باشد؛ تحقیقات طراحی باید ادامه یابد اما باید استراتژیک، کاربردی و عملکردمحور باشند.
پارامتریسیم 2، پاسخی به مسائل اجتماعی و محیط زیستی گسترده
جان فرِیزر (John Frazer) پیشگام و رهبر در زمینهی طراحی مولد و محاسبات تکاملی است، او در دههی 1970 اولین سیستمهای طراحی مبتنی بر میکروکامپیوتر (Microcomputer) و رابطهای ملموس (Tangible) را اختراع کرد. جان فرِیزر در مقالهی خود با عنوان محاسبات پارامتریک: تاریخ و آینده15، تاریخ معماری پارامتریک را بررسی میکند و به این موضوع میپردازد که چگونه در حالت دوم پارامتریسم که به عنوان پارامتریسم 2 (Parametricism 2.0) بازتولید شده است، پارامتریسم این امکان را برای تبدیل شدن به موضوعی فراتر از تکنیک نسلی و هندسهی تغییرات اسکریپت و به ابزاری برای پرداختن به مسائل اجتماعی و زیستمحیطی یافته است.
هنگامی که در اواسط قرن بیستم، محاسبات، زبان متغیرها و پارامترها را از ریاضیات جذب کرد، اصطلاحی را برای الگوریتمها و رویههای قابل برنامهریزی پذیرفت. اولین برنامههای کامپیوتری مستند شده توسط آدا لاولیس (Ada Lovelace) در سال 1843 برای موتور تحلیلی پیشنهادی چارلز بابیج (Charles Babbage) نوشته شد. پیشگامان طراحی دیجیتال مانند ایوان ساتِرلَند (Ivan Sutherland) با سیستم اِسکِچ پَد (Sketchpad)16 در سال 1963 یک سیستم اساسا پارامتریک برای طراحی معماری ایجاد کردند. طراحی به کمک کامپیوتر در دههی 1970 نیز ادامه یافت.

فرودگاه بینالمللی پکن، پکن، چین، 2019-2014


فرودگاه بینالمللی پکن، فضای داخلی
معماری پارامتریک به نظر میرسد که از معمار ایتالیایی لوئیجی مورتی (Luigi Moretti) در دههی 1940 سرچشمه گرفته باشد، مورتی رابطهی بین طراحی معماری و معادلات پارامتری را تحت عنوان «معماری پارامتریک» بین سالهای 1940 و 1942 بدون استفاده از رایانه مورد تحقیق قرار داد. با اینحال تا سال 1960 با کمک یک کامپیوتر 610 IBM توانست مدلهایی از استادیومهای طراحیشدهی پارامتریک را در دوازدهمین ترینال میلان (XII Triennale di Milano) به نمایش بگذارد.
ساگرادا فامیلیا (Sagrada Família)17 کار آنتونی گائودی نیز پارامتریک است؛ با اینحال، ما این را نه از نوشتههای گائودی بلکه به دلیل کار تحلیلیِ پرزحمت و روشنگر مارک بری (Mark Burry) میدانیم که به بازسازی فرمهای مورد نظر کلیسای ناتمام ساگرادا فامیلیا در بارسلونا کمک کرد. بنابراین در ساگرادا فامیلیا شاید بتوان محاسبات پارامتریک را به جای گائودی به بوری نسبت داد. اگرچه نمونههای اولیهای از فرمهای سهبعدی توصیفشده به صورت پارامتری وجود دارد، به نظر میرسد که مورتی (Moretti) احتمالا اولین کسی بود که با استفاده از مجموعهی پیچیدهای از روابط پارامتری که توسط محاسبات دیجیتالی حل شدهاند، فرم معماری سهبعدی را ایجاد کرد. طراحی پارامتریک همانطور که اکنون فهمیده میشود اساسا با روشی که مورتی آن را در دههی 1940 توصیف کرد، تفاوتی ندارد و فقط اصطلاحات آن تغییر کرده است. وَسیم جابی (Wassim Jabi) در یک تعریف ساده میگوید: «طراحی پارامتریک، فرآیندی مبتنی بر تفکر الگوریتمی است که بیان پارامترها و قوانینی را امکانپذیر میسازد که با هم، رابطهی بین هدف طراحی و پاسخ طراحی را روشن میکنند».
فرآیند طراحی پارامتریک وابسته به یک مدل پارامتری است، پاتریک یانسن (Patrick Janssen) انواع مختلفی از تکنیکهای مدلسازی پارامتریک را بیان میکند:
• مدلسازی شی (Object Modelling)
• مدلسازی انجمنی (Associative)
• مدلسازی دادهای (Data)
• مدلسازی رویهای (Procedural)
پاتریک یانسن یک مدل پارامتریک را به صورت زیر تعریف میکند؛ الگوریتمی که مدلهایی متشکل از هندسه و ویژگیها (Attributes) را تولید میکند؛ این الگوریتم از توابع و متغیرها شامل متغیرهای وابسته و مستقل استفاده میکند. مزیت این تعریف این است که منجر به درک این موضوع میشود که چگونه سیستمهای پارامتری مختلف میتوانند سبکهای بسیار متفاوتی داشته باشند و در واقع میتوان از آنها برای تعریف آن سبکها استفاده کرد؛ برای درک بهتر این تعریف، میتوان به مثال زیر اشاره کرد:
یک ستون کلاسیک را در نظر بگیرید که دارای پارامترهایی است که روابط تناسبی بین عناصر (مثلا پایه، سرستون و…) و ابعاد خاص یک نمونه از ستون را برای یک برنامهی خاص (که توسط یک متغیر کنترل میشود، مانند ارتفاع ستون) تعریف میکند. همهی ابعاد دیگر مانند قُطر، متغیرهای وابسته هستند و به طور خودکار از قوانین تناسب کنترل شده توسط پارامترها تولید میشوند. همانطور که تغییر پارامترهای تناسب، سبک یک ستون کلاسیک را از “دوریک” به “یونیک” تغییر میدهد، سبک ساختمان نیز به پارامترهای کنترلکنندهی روابط بین عناصر هندسی و استفاده از رویههای مولد تکراری برای کنترل متغیرهای یک نمونهی خاص بستگی دارد.
پارامترهایی که توسط یک معمار برای تعریف سبک و زیباییشناسی آن انتخاب میشوند، زیرمجموعهای بسیار کوچک از پارامترهای ممکن هستند که میتوانند متفاوت باشند و این انتخاب چیزی است که به آن سبک معماری، ظاهری خاص میدهد؛ به عنوان مثال، انتخاب تعدادی از پارامترها منجر به سبک خاصی شود اما انتخاب و تعریف مجموعهای از پارامترهای متفاوت میتواند به سادگی به سبک دیگری منجر شود. در واقع، استفاده از پارامترها به این صورت لزوما به هیچ سبکی منجر نمیشود و فقط یک روش کارآمد برای توصیف دقیق هندسه است که باعث شد در سال 2011، بِری اظهار کند که طراحی ناپارامتریک اکنون غیر قابل تصور است.
همینطور که اشاره شد پاتریک شوماخِر اصطلاح پارامتریسم (Parametricism) را ابداع کرد و اخیرا پارامتریسیم2 (Parametricism 2.0) را با تمرکز بر مشکلات اجتماعی و محیطی در دنیای واقعی در نظر گرفت.
نظر پاتریک شوماخِر در مورد پارامتریسم
توابع پارامتریک در نرمافزار، اجازهی ایجاد هندسههای متغیر را میدهند اما به خودی خود باعث ایجاد فرم نمیشوند. برای ساختن یک سیستم مولد مورفوژنتیک (Morphogenetic)18 عناصر بیشتری مورد نیاز است که اگرچه اغلب به صورت مرتبط با پارامترها تصور میشود اما اساسا بخشی از آن نیستند و درواقع معمولا در سیستم گرافیکی پارامتریک کدگذاری میشوند. اینها یک موتور مولد، روش انتخاب، الگوریتم یادگیری و یک سیستم طراحی کامل از ابتدا تا توسعه، بهینهسازی و وضوح هستند اما ما هنوز خیلی بیشتر از این باید پیش برویم. معماری به مشکلات بیاهمیت نمیپردازد بنابراین یک برنامهی کامپیوتری با پیچیدگی کافی برای ایفای نقش فعال در طراحی ساختمان نیاز به یادگیری مهارتهایی بسیار فراتر از دانش و تجربهی برنامهنویس دارد. ما به طور واضح هنوز از فرآیند الگوریتمی استفاده میکنیم با وجود اینکه طراحی معمارانه به طور مشخص یک فرآیند الگوریتمی نیست. این به این معنی نیست که الگوریتمها مفید نیستند، فقط اینکه اسکریپتنویسی (Scripting) برای چیزی فراتر از متغیرهای هندسی کافی نیست: «اگر تنها چیزی که به دست آوردهایم جایگزینی طراحی با تایپ کردن باشد، پس هیچ دستاوردی نداشتهایم!». با وجود این، به نظر میرسد زمان اسکریپتنویسی اکنون تمام شده است و محیطها و رسانههای کاملا جدیدی برای طراحی بهزودی در دسترس خواهند بود که از تکنیکهای بسیار قدرتمند نسبت به آزمایشهای خارج از آزمایشگاه تحقیقاتی استفاده میکنند.
نمادهای پارامتریک؛ تولد غیر استاندارد
ماریو کارپو (Mario Carpo) در مقالهای با عنوان «نمادهای پارامتریک؛ تولد غیر استاندارد»19 به معماری پارامتریک و نمادهای آن میپردازد:
پارامتریک بخشی از یک معماری ماندگار (Enduring Architectural) است که ریشه در دوران باستان کلاسیک (Classical Antiquity) و قرون وسطی (Middle Ages) دارد؛ زمانی که تنها وسیلهی انتشار تناسبات و ترکیب عناصر، توصیف و نوشتن آنها با دست و بدون کمک تصویرسازی بوده است. پارامتریسم دیجیتال (Digital Parametricism) برای اولین بار در سال 1998 در کتاب ژیلز دِلوز (Gilles Deleuze) متولد شد. دِلوز تلاش کرد تا با مدرن بودن محاسبات دیفرانسیل لایب نیتس (Leibniz) کنار بیاید؛ این درحالی بود که در مدرسه هنوز حساب دیفرانسیل و انتگرال توابع ریاضی با استفاده از متغیرها و پارامترها تدریس میشد.
از اوایل دههی 1990، پارامتریسم دیجیتال، معماری جهان را تغییر داد. این اصطلاح به طور جدی توسط پاتریک شوماخِر (Patrik Schumacher) در گفتمان معماری احیا شد: سبک جدیدی که از منطق تکنیکی ابزارهای دیجیتال جدید برای طراحی و ساخت بهره میبرد، تفسیر میکند و در نهایت فرمی قابل مشاهده ارائه میدهد. در عین حال، فراتر از محدودههای معماری و طراحی نیز، منطق پارامتریسم دیجیتال تغییر کرده اما پارامتریسم دیجیتال قبل از همه توسط معماران و طراحان کشف، پرورش، توسعه و شهرت یافت و پذیرفته شد؛ بنابراین حرفههای طراحی برای اولین بار آغازگر یک پیشرفت بزرگ در فناوری شدند.
با این حال، موفقیت، اغلب در جستجوی مشروعیت سابقهی تاریخی است؛ مطمئنا پارامتریسم دیجیتال هم از این قضیه مستثنی نیست؛ ارتباط “دِلوز” با ریاضیات مدرن نشان میدهد که، منطق (اگر نگوییم تکنیک) پارامتریسم دیجیتالی عمیقا در تاریخ ریشه دارد و از یک اصل و نسب برجسته، سرچشمه میگیرد.
سایبرنتیک باعث ایجاد پارامتریسم نشد.
رایانههای الکترونیکی از اواسط قرن بیستم وجود داشتهاند و مطالعات اخیر بر تداوم هنر الکترونیک در دهههای 1960 و 1970 و ظهور معماری هوشمند دیجیتالی (Digitally Intelligent Architecture) در اوایل دههی 1990 تاکید کردهاند. برخی از قهرمانان دوران اولیهی سایبرنتیک (Cybernetic) نیز مستقیما در چرخش دیجیتالی (Digital Turn) دههی 1990 و پس از آن حضور داشتند اما معماری سایبرنتیکی به وجود نیامد. برخی از متخصصان سایبرنتیک در دهههای 1960 و 1970 ممکن است پیشروتر از دیگران بوده باشند اما چرخش دیجیتالی در معماری در اوایل دههی 1990 به گونهای اتفاق افتاد که هیچکس پیشبینی نکرده بود. ابزارهای دیجیتال جدید توسط طراحان ساختارشکن (Deconstructivist) و فرمالیست (Formalist) که به آنها برای طراحی و ساخت هندسههای پیچیده و غیرهندسی نیاز داشتند، پذیرفته شد. انقلاب پارامتریسم دیجیتال در معماری در دههی 1990 تماما در مورد ایجاد فرم معماری بود؛ این ممکن است واقعی به نظر برسد اما شکاف اصلی، بین چرخش دیجیتالی (که معماری را در دههی 1990 تغییر داد) و آزمایشهای سایبرنتیک (در دهههای 1960 و 1970 که اصلا معماری را تغییر نداد) است. سایبرنتیک ممکن است در شکوفایی تکنولوژیکی اولین فناوریهای پیشرفتهی بریتانیا (British High-Tech) نفوذ کرده باشد، اما زمانی که پیتر آیزنمن (Peter Eisenman)، زاها حدید (Zaha Hadid)، فرانک گری (Frank Gehry) یا وُلف پریکس (Wolf Prix) دیجیتالی شدند، به دنبال الهام از آرکیگرام (Archigram) یا مرکز پمپیدو (Centre Pompidou) نبودند.
پارامتریسم و تغییرپذیری در تاریخ
پارامتریسم در معماری سابقهی بسیار طولانی دارد و پیشینهی واقعی آن را باید در نظریهی معماری تمدنهای پیشامکانیکی (Pre-Mechanical) جستجو کرد که در غرب شامل دوران باستان کلاسیک و قرون وسطی میشود. در آن زمان، همسانسازی به صورت دستی و بدون هیچ تصویرسازی انجام میشد. بنابراین هنگام توضیح چگونگی ساخت یک عنصری مانند ستون، امکان بیان قوانین شفاهی در مورد نسبتها و چیدمان قطعات وجود داشت اما امکان ارائهی بصری از آن (که هر قسمت شبیه به چه شکلی است) وجود نداشت، چون هیچ تصویری برای ارجاع وجود نداشت. علاوه بر این، از آن جاییکه محصول نهایی را نمیتوان نشان داد، دستورالعملهای شفاهی تنها میتوانند طیف وسیعی از اشکال مختلف را ایجاد کنند که در عین حال که همه متفاوت هستند، مشابه هم هستند زیرا همهی آنها دارای یک متن مشترک میباشند. بنابراین در کار افرادی چون ویتروویوس (Vitruvius) و لئون باتیستا آلبرتی (Leon Battista Alberti) یک شی (شکل) وجود نداشت، بلکه طبقهای از اشیا (اشکال) وجود داشت که از نظر ریاضی با قوانین تولیدی تعریف میشوند؛ به عبارت امروزی، یک شی که با تغییرات گسسته تعریف میشود، نه با تغییرات پیوسته.
از نقطه نظر امروزی، باید اضافه کرد که روش ساخت و ساز قرون وسطایی درست مانند روش باستانی و کلاسیک، مولد و مبتنی بر قواعد بود و درست مانند پارامتریسم امروزی، تغییرات بیپایانی را در محدودههای معین ایجاد میکرد. پارامتریسم کلاسیک و قرون وسطی با ظهور فناوریهای مدرنیته به پایان رسید.

فِری اُتو (Frei Otto) و گونتِر بِهنیش (Günther Behnisch)، استادیوم المپیک، مونیخ، 1972. استراتژی طراحی برای استادیوم بین مدل گائودی (Gaudí) برای یک کلیسای کوچک و گزینههای پیشرفته با تکنولوژی پیشرفته امروزی قرار دارد و قابلیت رویکردهای پارامتریک برای تبدیل ایدهها به نتایج را نشان میدهد.

نمای غربی کلیسای جامع شارترِز (Chartres Cathedral)، فرانسه، 1230-1194، کلیسای جامع شارترِز (معماری گوتیک فرانسوی که در اوایل قرن سیزدهم ساخته شده است)، صرف نظر از فراز و نشیبهای ساخت آن که تقریبا چهار قرن طول کشید، بخش غربیاش مظهر فرهنگی است که در آن بازتولید نسخههای یکسان بیربط، دست نیافتنی بود.
از رنسانس (Renaissance) به بعد، تصاویر چاپی جایگزین قواعد کلامی شدند و مدلهای بصری دقیقا تکرارپذیر جایگزین الگوریتمهای مولد شدند. با انقلاب صنعتی، تولید انبوه از تصاویر به اشیای سهبعدی گسترش یافت و فرهنگ مدرن و فناوریهایِ تولیدِ نسخههای یکسان، جایگزین فرهنگ باستانی و قرون وسطایی شدند. این همان چیزی است که پارامتریسم دیجیتال در پایان قرن بیستم در برابر آن ایستاد و به همین دلیل است که یک انقلاب بوده و هنوز هم هست: زیرا هم تغییراتی مانند پارامتریسم باستان ایجاد میکند و هم مانند مدرنیتهی صنعتی از ماشینآلات استفاده میکند؛ از این رو، پارامتریسم دیجیتال میتواند تغییراتی را ایجاد کند که دوران باستان و مدرنیته هرگز نتوانستهاند.
پیشسازهای ضروری برای مانیفست پارامتریسم
مارک بِری (Mark Burry) به عنوان معمار ارشد ساگرادا فامیلیا در بارسلونا (Barcelona) تقریبا در تمام دوران حرفهای خود دارای تفکر پارامتریک بوده است؛ وی، گائودی را در کنار فرای اُوتوفی (Frei Ottofi) دیگر پیشپارامتر شناس (Proto-Parametricist) برجستهی قرن بیستم قرار میدهد. مارک بِری در مقالهی خود با عنوان «پیشسازهای ضروری برای مانیفست پارامتریسم»20، پارامتریسم را یکی از اولین مانیفستهای گسترده احتمالا از زمان آرکیگرام (Archigram) و همکاران در دههی 1960 بیان میکند که توانست امکان تثبیت معماری معاصر را فراتر از اِس.تیآرکیتکچر (Starchitecture)21 فراهم کند. ماهیت این مانیفست را میتوان در تفکر معماری پلاستیک تئو وان دوزبورگ (Theo Van Doesburg) یافت. وان دوزبورگ بیان میکند که به جای الگوبرداری و تقلید از انواع سبکهای قبلی، لازم است که مسئلهی معماری کاملا از نو مطرح شود. وی همینطور از زمان و وحدت آن با مکان به عنوان جنبهای جدید یاد میکند که به معماری، جنبهای کاملا پلاستیکی میبخشد (جنبههای پلاستیکی زمانی و مکانی چهاربعدی)؛ برای این منظور ریاضیات اقلیدسی (Euclidean)22 دیگر فایدهای نخواهد داشت اما با کمک محاسباتی که غیر اقلیدسی (Non-Euclidean)23 است و چهار بُعد را در نظر میگیرد، این امر امکانپذیر خواهد بود. نسل جدید معماران از گرانش (Gravity) به عنوان یکی از ورودیهای نهایی طراحی پارامتریک استفاده میکنند که از نظر مانیفست ون دوزبورگ، گرانش یک پارامتر غیر اقلیدسی بُعد چهارم است، استفادهی گائودی و اُتو از مدلهای معلق (Hanging Models)24 نیز میتواند نمودی از این نوع هندسه باشد. با گسترش ورودیهای پارامتریک طراحی معماری به پارامترهای محیطی، سیاسی، اجتماعی، فرهنگی، عملی، اقتصادی، نظری، فلسفی و رفتاری (این به هیچ وجه یک لیست انحصاری نیست) برای اولین بار معمار میتواند به عنوان معادل اِمپریساریو اُپِرا (Operatic Impresario)25 عمل کند اما ورودیهای کلان داده، معمار را از تکنقش بودن، دور میکند (پارامتریسم 2). بنابراین معماران باید راهی برای پذیرفتن یک کار محاسباتی با مشارکت طیف وسیعتری از متغیرهای پارامتریک در ترکیبی از متخصصانی که لزوما معمار نیستند، بیابند. تفکر پارامتریک باید به طور ریشهای به مقیاس شهری ارتقا یابد. با ظهور قدرت محاسباتی و امکان تبدیل خروجیهای تحلیلی از دادههای بزرگ (Big Data) به ورودیهای طراحی معنادار، امکان کمک به برآورده کردن الزامات کلانشهرهای آینده وجود دارد زیرا آنها میتوانند مکانهایی مناسب برای برآورده کردن آرزوها و فعالیتهای انسانی باشند.


کلیسای کوچک کلونیا گوئل (Colònia Güell)، آنتونی گائودی، بارسلونا، 1914-1898 + فضای داخلی
پینوشت
1- اسکریپت (Scripting) یک زبان برنامهنویسی است که از یک ساختار سطح بالا برای تفسیر و اجرای یک فرمان در یک زمان استفاده میکند.
2- Computer Aided Design (CAD)
3- Building Information Modeling (BIM)
4- الکساندر کارل (Alexander Karl)، آندریاس ولاینوس (Andreas Vlahinos)، جو والش (Joe Walsh)، کیت ماینجس (Keith Meintjes) و تد بلکر (Ted Blacker) با هم گروه کاری اسِس اینیتِیتیو را تشکیل میدهند.
5-Zaha Hadid Architect (ZHA)
6-Architectural Association Design Research Lab (AADRL).
7-Parametricism: A New Global Style for Architectural and Urban Design.
8- هژمونی (Hegemony)، تاثیرات اجتماعی، فرهنگی، ایدئولوژیک یا اقتصادی است که توسط یک گروه مسلط اعمال میشود.
منابع و ماخذ
– IntrinSIM LLC, A Vision for Generative Design (A Market Report from IntrinSIM LLC). 2019, V2_4, 1-34.
– Zhang, Bo. 2017. Research on Parametric Regional Architecture Design Baased on Ecological Perspective, Advance in Social Science, Education and Humanities Research, Volume 101, 880-886.
– Architectural Design Magazine (AD). 2016, Parametricism 2.0, Volume 86, Issue 2.
• Shumacher, Patrik. 2016, Parametricism 2.0, Architectural Design Magazine (AD), Volume 86, Issue 2, 9-17.
• Frazer, John. 2016, Parametric Computation: History and Future, Architectural Design Magazine (AD), Volume 86, Issue 2, 18-23.
• Carpo, Mario. 2016, Parametric Notations: The birth of the Non-Standard, Architectural Design Magazine (AD), Volume 86, Issue 2, 24-29.
• Burry, Mark. 2016, Essential Precursors to the Parametricism Manifesto: Antoni Gaudi and Frei Otto, Architectural Design Magazine (AD), Volume 86, Issue 2, 30-35.
• Llabres, E., & Rico, E. (2016). Relational urban models: Parameters, values and tacit forms of algorithms. Architectural Design, 86(2), 84-91.
• Lovegrove, R. (2016). ‘Super‐Natural’: Parametricism in Product Design. Architectural Design, 86(2), 100-107.
– Shumacher, Patrik. 2009, Parametricism: A New Global Style for Architecture and Urban Design, Architectural Design Magazine (AD), Volume 79, Issue 4, 14-23.