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Gebäude haben genau wie Gesichter Merkmale, die Algorithmen erkennen können

Vor ungefähr einem Jahrzehnt zeigte mir ein bescheidenes Update der iPhoto-Software von Apple eine neue Art, die Geschichte der Architektur zu studieren. Mit dem Update vom Februar 2009 wurde die Gesichtserkennung hinzugefügt, sodass Benutzer Freunde und Verwandte auf ihren Fotos markieren können. Nachdem ein paar Gesichter markiert worden waren, begann die Software, Vorschläge zu unterbreiten.

Aber es war nicht immer genau. Obwohl sich Apples Algorithmus weiter verbessert, tendierte er dazu, Gesichter in Objekten zu finden - nicht nur Statuen oder Skulpturen von Menschen, sondern auch Katzen oder Weihnachtsbäume. Für mich wurden die Möglichkeiten am deutlichsten, als iPhoto einen menschlichen Freund von mir - ich nenne ihn Mike - mit einem Gebäude verwechselte, das die Große Moschee von Cordoba heißt.

Ist das ein Gesicht oder ein Gebäude? Ist das ein Gesicht oder ein Gebäude? (David W, CC BY)

Die Decke des Vorplatzes der Moschee ähnelte angeblich Mikes braunem Haar. Die Schichtung zweier westgotischer Torbögen ähnelte angeblich dem Bereich zwischen Mikes Haaransatz und dem Rand seiner Stirn. Schließlich ähnelte die damit verbundene Ausrichtung der maurischen Spitzbögen mit ihrem gestreiften Mauerwerk Mikes Augen und Nase gerade genug, dass die Software glaubte, eine Moschee aus dem 10. Jahrhundert sei das Gesicht eines Menschen aus dem 21. Jahrhundert.

Anstatt dies als Misserfolg zu betrachten, wurde mir klar, dass ich eine neue Erkenntnis gefunden hatte: So wie die Gesichter von Menschen Merkmale aufweisen, die von Algorithmen erkannt werden können, so tun dies auch Gebäude. Das war der Beginn meiner Bemühungen, eine Gesichtserkennung an Gebäuden durchzuführen - oder, genauer gesagt, „architektonische Biometrie“. Gebäude haben wie Menschen möglicherweise auch biometrische Identitäten.

Dem Gebäude zugewandt

Im späten 19. Jahrhundert wurden Bahnhöfe in ganz Kanada und im Osmanischen Reich gebaut, da beide Länder die Kontrolle über ihr Territorium und den regionalen Einfluss ausbauen wollten. In jedem Land wurde ein zentrales Architektenteam beauftragt, Dutzende von ähnlich aussehenden Gebäuden zu entwerfen, die in einer weiten Grenzlandschaft errichtet werden sollten. Die meisten Designer waren noch nie an den Orten gewesen, an denen sich ihre Gebäude befanden, und hatten daher keine Ahnung, ob es steile Hänge, große Felsvorsprünge oder andere Geländevariationen gab, die zu Konstruktionsänderungen geführt haben könnten.

Sowohl in Kanada als auch im Osmanischen Reich mussten die Bauleiter an den tatsächlichen Standorten ihr Bestes geben, um die offiziellen Pläne mit dem zu vereinbaren, was vor Ort möglich war. Da die Kommunikation langsam und schwierig war, mussten sie häufig ihre eigenen Änderungen an den Gebäudedesigns vornehmen, um sich unter anderem an die lokale Topografie anzupassen.

Ein zusammengesetztes Bild Ein zusammengesetztes Bild, das Elemente von Bahnhöfen in Zeytinli (links) und Durak (rechts) zeigt, die nach denselben Plänen gebaut wurden und dennoch unverwechselbare Ornamente, Fenster und Türen aufweisen. (Eitan Freedenberg, CC BY-ND)

Darüber hinaus stammten die Menschen, die das Gebäude tatsächlich errichteten, aus einer sich ständig verändernden multinationalen Belegschaft. In Kanada waren die Arbeiter Ukrainer, Chinesen, Skandinavier und Indianer; Im Osmanischen Reich waren die Arbeiter Araber, Griechen und Kurden. Sie mussten den Anweisungen in Sprachen folgen, die sie nicht sprachen und die Pläne und Zeichnungen nicht verstanden, die in Sprachen beschriftet waren, die sie nicht lasen.

Infolgedessen hinterließen die Ingenieure und Arbeiter ihrer eigenen kulturellen Vorstellungen, wie ein Gebäude aussehen und wie es gebaut werden sollte, ihre figurativen Fingerabdrücke auf dem, was gebaut wurde und wie es aussah. An jedem Ort gibt es subtile Unterschiede. Die hölzernen Fensterrahmen einiger Stationen sind abgeschrägt, einige Dächer haben Endstücke und einige Rundbögen sind durch sehr spitze Bögen ersetzt.

Möglicherweise wurden in jüngerer Zeit andere Designänderungen vorgenommen, z. B. Renovierungen und Restaurierungen. Inzwischen hat die Zeit die Materialien zermürbt, das Wetter die Strukturen beschädigt und in einigen Fällen haben Tiere ihre eigenen Elemente hinzugefügt - wie Vogelnester.

Die Menschen hinter den Fassaden

In den kanadischen und osmanischen Fallstudien hatten viele Menschen die Möglichkeit, das endgültige Gebäude zu beeinflussen. Die Variationen ähneln den Unterschieden zwischen den Gesichtern der Menschen - die meisten Menschen haben zwei Augen, eine Nase, einen Mund und zwei Ohren, aber genau wie diese Merkmale geformt sind und wo sie platziert sind, kann variieren.

Als ich Gebäude als Objekte mit biometrischen Identitäten betrachtete, begann ich mit einer Analyse, die der Gesichtserkennung ähnelte, die subtilen Unterschiede in jedem Gebäude festzustellen. Mein Team und ich verwendeten Laserscanner, um detaillierte 3D-Messungen von Bahnhöfen in der Türkei und in Kanada durchzuführen. Wir haben die Rohdaten verarbeitet, um computergestützte Modelle dieser Messungen zu erstellen.

Mithilfe digitaler Gebäudescans können Forscher Gemeinsamkeiten und Unterschiede vergleichen. Mithilfe digitaler Gebäudescans können Forscher Gemeinsamkeiten und Unterschiede vergleichen. (Peter Christensen, CC BY-ND)

Dies wiederum enthüllte die Hände der Bauherren und hob die geografischen und multikulturellen Einflüsse hervor, die die resultierenden Gebäude prägten.

Diese Beweise stellten frühere Annahmen in Frage, wonach Gebäude wie eine Skulptur oder ein Gemälde in erster Linie von nur einer Person beeinflusst werden. Unsere Arbeit hat gezeigt, dass Gebäude eigentlich nur mit Zeichnungen beginnen, dann aber die Eingabe einer großen Anzahl von Schöpfern einladen, von denen die meisten nie den heroischen Status eines Architekten oder Designers erreichen.

Bis heute gibt es keine guten Methoden, um diese Personen überhaupt zu identifizieren und ihre künstlerischen Entscheidungen hervorzuheben. Die Abwesenheit ihrer Stimmen hat nur die Vorstellung gestützt, dass Architektur nur von brillanten Individuen geschaffen wird.

Mit der zunehmenden Verbreitung von 3D-Scannern, vielleicht sogar von Elementen von Smartphones, wird unsere Methode für fast jeden verfügbar sein. Menschen werden diese Technologie auf große Objekte wie Gebäude anwenden, aber auch auf kleine. Gegenwärtig arbeitet unsere Gruppe mit paläoindischen Punkten, die allgemein als "Pfeilspitzen" bekannt sind, um eine ganz andere Geschichte, Geographie und Gegebenheiten zu erforschen als mit den Bahnhöfen.


Dieser Artikel wurde ursprünglich auf The Conversation veröffentlicht. Die Unterhaltung

Peter Christensen, Assistenzprofessor für Kunstgeschichte, Universität Rochester

Gebäude haben genau wie Gesichter Merkmale, die Algorithmen erkennen können