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It's not uncommon that analysis and simulation methods are used mainly to evaluate finished designs and to proof their quality. Whereas the potential of such methods is to lead or control a design process from the beginning on. Therefore, we introduce a design method that move away from a “what-if” forecasting philosophy and increase the focus on backcasting approaches. We use the power of computation by combining sophisticated methods to generate design with analysis methods to close the gap between analysis and synthesis of designs. For the development of a future-oriented computational design support we need to be aware of the human designer’s role. A productive combination of the excellence of human cognition with the power of modern computing technology is needed. We call this approach “cognitive design computing”. The computational part aim to mimic the way a designer’s brain works by combining state-of-the-art optimization and machine learning approaches with available simulation methods. The cognition part respects the complex nature of design problems by the provision of models for human-computation interaction. This means that a design problem is distributed between computer and designer. In the context of the conference slogan “back to command”, we ask how we may imagine the command over a cognitive design computing system. We expect that designers will need to let go control of some parts of the design process to machines, but in exchange they will get a new powerful command on complex computing processes. This means that designers have to explore the potentials of their role as commanders of partially automated design processes. In this contribution we describe an approach for the development of a future cognitive design computing system with the focus on urban design issues. The aim of this system is to enable an urban planner to treat a planning problem as a backcasting problem by defining what performance a design solution should achieve and to automatically query or generate a set of best possible solutions. This kind of computational planning process offers proof that the designer meets the original explicitly defined design requirements. A key way in which digital tools can support designers is by generating design proposals. Evolutionary multi-criteria optimization methods allow us to explore a multi-dimensional design space and provide a basis for the designer to evaluate contradicting requirements: a task urban planners are faced with frequently. We also reflect why designers will give more and more control to machines. Therefore, we investigate first approaches learn how designers use computational design support systems in combination with manual design strategies to deal with urban design problems by employing machine learning methods. By observing how designers work, it is possible to derive more complex artificial solution strategies that can help computers make better suggestions in the future.

Der vorliegende Text beschreibt ein computerbasiertes Verfahren zur Lösung von Layout-problemen in Architektur und Städtebau, welches mit möglichst wenig Problemwissen auskommt und schnell brauchbare Ergebnisse liefert, die durch schrittweises Hinzufügen von Problemwissen interaktiv weiter ausgearbeitet werden können. Für das generative Verfahren wurde eine Evolutions-Strategie verwendet, die mit Mechanismen zur Kollisionserkennung und virtuellen Federn zu einem hybriden Algorithmus kombiniert wurde. Dieser dient erstens der Lösung des Problems der Dichten Packung von Rechtecken sowie zweitens der Herstellung bestimmter topologischer Beziehungen zwischen diesen Rechtecken. Die Bearbeitung beider Probleme wird durch schrittweise Erweiterung grundlegender Verfahren untersucht, wobei die einzelnen Schritte anhand von Performancetests miteinander verglichen werden. Am Ende wird ein iterativer Algorithmus vorgestellt, der einerseits optimale Lösungen garantiert und andererseits diese Lösungen in einer für eine akzeptable Nutzerinteraktion ausreichenden Geschwindigkeit generiert.

Entwerfen ist ein komplexer Vorgang. Soll dieser Vorgang nicht allein, sondern räumlich verteilt mit mehreren Beteiligten gemeinsam stattfinden, so sind digitale Werkzeuge zur Unterstützung dieses Prozesses unumgänglich. Die Verwendung von Werkzeugen für Ent-wurfsprozesse bedeutet jedoch immer auch eine Manipulation des zu unterstützenden Prozesses selbst. Im Falle von Werkzeugen zur Unterstützung der Kollaboration mehrerer Beteiligter stellen die implementierten Koordinationsmechanismen solche prozessbeeinflussenden Faktoren dar. Damit diese Mechanismen, entsprechend der Charakteristika kreativer Prozesse, so flexibel wie möglich gestaltet werden können, liegt die Anforderung auf technischer Ebene darin, ein geeignetes Konzept für eine nachvollziehbare Speicherung (Versionierung) der stattfindenden Entwurfshandlungen zu schaffen. Der vorliegende Artikel beschäftigt sich mit dem Thema der Entwurfsversionierung in computergestützten kollaborativen Arbeitsumgebungen. Vor dem Hintergrund, dass die Versionierung den kreativen Entwurfsprozess möglichst wenig manipulieren soll, werden technische sowie konzeptionelle Probleme der diskutiert und Lösungsansätze für diese vorgestellt.

Nähert man sich der Frage nach den Zusammenhängen zwischen Strukturalismus und generativen algorithmischen Planungsmethoden, so ist zunächst zu klären, was man unter Strukturalismus in der Architektur versteht. Allerdings gibt es letztlich keinen verbindlichen terminologischen Rahmen, innerhalb dessen sich eine solche Klärung vollziehen könnte. Strukturalismus in der Architektur wird oftmals auf ein formales Phänomen und damit auf eine Stilfrage reduziert. Der vorliegende Text will sich nicht mit Stilen und Phänomenen strukturalistischer Architektur auseinandersetzen, sondern konzentriert sich auf die Betrachtung strukturalistischer Entwurfsmethoden und stellt Bezüge her zu algorithmischen Verfahren, wobei das Zusammenspiel zwischen regelgeleitetem und intuitivem Vorgehen beim Entwerfen herausgearbeitet wird.

At the end of the 1960s, architects at various universities world- wide began to explore the potential of computer technology for their profession. With the decline in prices for PCs in the 1990s and the development of various computer-aided architectural design systems (CAAD), the use of such systems in architectural and planning offices grew continuously. Because today no ar- chitectural office manages without a costly CAAD system and because intensive soſtware training has become an integral part of a university education, the question arises about what influence the various computer systems have had on the design process forming the core of architectural practice. The text at hand devel- ops ten theses about why there has been no success to this day in introducing computers such that new qualitative possibilities for design result. RESTRICTEDNESS