De toename van wolkenkrabbers in een stad lijkt op de ontwikkeling van sommige levende systemen. Spaanse onderzoekers hebben een evolutionair genetisch algoritme ontwikkeld dat, op basis van de historische en economische gegevens van een stedelijk gebied, kan voorspellen hoe de skyline er de komende jaren uit kan zien. De methode is met succes toegepast op de bloeiende Minato Ward, in Tokio.

Wetenschappers hebben zich gerealiseerd dat de groei van steden patronen volgt die vergelijkbaar zijn met die van bepaalde zelfgeorganiseerde biologische systemen. Geïnspireerd door de natuur, ze hebben genetische algoritmen ontwikkeld die voorspellen hoe het aantal wolkenkrabbers en andere gebouwen in een stedelijk gebied zal toenemen.

"We opereren binnen evolutionaire berekeningen, een tak van kunstmatige intelligentie en machinaal leren die de basisregels van de genetica en de natuurlijke selectielogica van Darwin gebruikt om voorspellingen te doen, " legt architect Ivan Pazos uit.

"Bij dit type computergebruik een veelheid van mogelijke oplossingen voor een probleem worden willekeurig gecombineerd, " voegt Pazos toe, die momenteel voor een Japans architectenbureau werkt, "en een selectiesysteem kiest de beste resultaten. Deze bewerking wordt keer op keer herhaald totdat de algoritmen de meest nauwkeurige resultaten krijgen."

Op deze manier, Pazos en een team van onderzoekers van de Universiteit van A Coruña (Spanje) hebben algoritmen gemaakt - gebaseerd op andere standaard genetische algoritmen - die de groeipatronen van stadswijken leren met behulp van historische gegevens uit de bouwsector en verschillende economische parameters.

De studie, gepubliceerd in de Tijdschrift voor stadsplanning en ontwikkeling , heeft zich de afgelopen jaren gericht op een van de buurten met de hoogste verticale groei ter wereld:de Minato Ward, in Tokio, waar het hoofdkantoor van multinationale bedrijven zoals Mitsubishi, Honda, NEC, Toshiba of Sony, bevinden zich. "Deze methode had kunnen worden toegepast op elke andere stad met een groot aantal wolkenkrabbers, ' zegt Pazos.

in 2015, nadat alle informatie was verzameld, de auteurs hebben een reeks kaarten en 3D-weergaven van Minato gemaakt om het aantal gebouwen en hun waarschijnlijke locaties binnen deze snelgroeiende wijk in de volgende jaren tijdens de periode 2016-2019 te kunnen voorspellen.

"De voorspellingen van het algoritme waren zeer nauwkeurig met betrekking tot de werkelijke evolutie van de skyline van Minato in 2016 en 2017, " zegt Pazos. "Nu, we evalueren hun nauwkeurigheid voor 2018 en 2019 en het lijkt erop, volgens de waarnemingen, dat ze 80 procent correct zullen zijn."

Volgens de auteurs is het algoritme schat niet alleen het aantal toekomstige wolkenkrabbers in een wijk van de stad, maar ook de specifieke gebieden waar ze zich waarschijnlijk zullen bevinden.

"De uiteindelijke conclusie van het onderzoek is dat evolutionaire berekeningen in staat lijken te zijn om groeipatronen te vinden die niet duidelijk zijn in complexe stedelijke systemen, en door middel van de latere toepassing ervan, het dient de functie van het voorspellen van mogelijke scenario's voor de evolutie van steden, ’ besluit Pazos.