اشتقاق صورة المدينة تقنياً

هذا المقال من العدد (97)، اضغط هنا لرؤية العدد.

المقدمة:

اقترح كيفن لينش في صياغة نظريته عن صورة المدينة (1960) خمسة عناصر للمدينة التي تشكل الخريطة الذهنية للمدينة وتجعل منها مدينة مقروءة أو “قابلة للتخيل”. تشمل عناصر المدينة الخمسة: المسارات والحواف والأحياء والعقد والمعالم من حيث المظهر الهندسي أو المرئي.

يمكن تصنيف العناصر الخمسة إلى ثلاث فئات: النقاط (العقد والمعالم)، والخطوط (المسارات والحواف)، والمضلعات (الأحياء). بغض النظر عن مظهرها تشترك عناصر المدينة في خاصية واحدة – فهي تتميز بين المئات أو الآلاف أو الملايين من القطع الأثرية للمدينة بأحجامها وألوانها الفريدة وما إلى ذلك.

أدركت العديد من الدراسات بعد عمل لينش الأساسي أن بعض عناصر المدينة لا تُنسى ليس بسبب حافزها البصري ولكن لأنها تمتلك بعض المعاني الشخصية أو التاريخية أو الثقافية.

على سبيل المثال قد يكون المظهر الهندسي أو المرئي لمنزل صغير غير ملحوظ بين المناطق المحيطة به، ولكن المنزل لا يُنسى لأن شخصاً معروفاً عاش هناك أي أن المعنى أو الدلالات تجعل المنزل الصغير معلَماً. قد لا يكون للموقع بشكل شخصي أكثر أهمية هندسية أو بصرية أو تاريخية معينة، ولكن يمكن أن يكون معلَماً لفرد معين؛ على سبيل المثال في حالة تعرض الشخص لحادث مروري خطير هناك. في مقالنا هذا إن الخريطة الذهنية التي نشير إليها هي خريطة مشتركة بين غالبية الناس.

من الأمور الأساسية لنظرية صورة المدينة المفهوم الجديد للوضوح، أي جودة بصرية معينة أو وضوح ظاهري مما يجعل تخطيط المدينة أو هيكلها واضحاً ومميزاً ويمكن تخيله في نهاية المطاف في عقول البشر.

على نحو تقليدي يحدث توصيل الخريطة الذهنية للمدينة من خلال إجراء مقابلات مع سكان المدينة، ورسم الخرائط، ومراجعة الصور، والمشي في المدينة. قد تكون فعالية هذه العملية بطيئة وتنطوي على جهود جماعية كبيرة بين العديد من الأفراد والباحثين. أما في الآونة الأخيرة -باستخدام تكنولوجيا الكمبيوتر- يمكن دراسة صورة المدينة بطريقة كميّة فعلى سبيل المثال، تعتمد الصورة التركيبية للمدينة على أبحاث بناء الجملة الفضائية وتستند الصورة الرقمية للمدينة إلى المجالات المرئية ثلاثية الأبعاد.

على الرغم من أن هذه الدراسات كميّة بطبيعتها إلا أنها لا تقدم أي حل لاشتقاق صورة المدينة. يقترح هذا المقال أن مثل هذه الخريطة الذهنية أو صورة المدينة يمكن اشتقاقها تلقائياً من قواعد البيانات الجغرافية المكانية للمدينة، وهي فكرة تستند إلى حد كبير على هيكل المعيشة لكريستوفر ألكسندر والنظام الهيكلي لنيكوس سالينجاروس.

سنتحدث في القسم الثاني بإيجاز عن مفاهيم البنية الحية والنظام الهيكلي وفي القسم الثالث عن صورة المدينة باستخدام الخريطة الذهنية للفضاء المفتوح في لندن كتوضيح. بينما يناقش القسم الرابع نمط لندن وطريقتين للتفكير حول المدينة متبعاً أسلوب كريستوفر ألكسندر الكلاسيكي”المدينة ليست شجرة”، وفي الخاتمة سنتحدث عن مفاهيم وأبعاد هذه الدراسة.

2-الهيكل الحي والنظام الهيكلي:

الهيكل الحي هو أحد المفاهيم الأساسية التي طورها كريستوفر ألكسندر (2004) في أبحاثه المؤلفة من أربعة مجلدات (طبيعة النظام). لتوصيف الهيكل الحي قام ألسكندر بدراسة 15 خاصية للبنية المعيشية، بما في ذلك مستويات المقياس والمراكز القوية والحدود وغيرها. ترتبط البنية الحية باستجابة الناس بالوعي أو باللاشعور ويُنظر إليها على أنها مرضية.

تتكون المدينة من عدة أنواع أو طبقات من القطع الأثرية مثل الشوارع والمباني والمتنزهات. في قواعد البيانات الجغرافية المكانية المقابلة ، غالبًا ما تتمثل هذه الطبقات بأشكال بسيطة هندسية مختلفة مثل النقاط والخطوط والمضلعات. يمكن تقسيم الطبقة إلى عدة وحدات فرعية تشكل بنية هرمية، على سبيل المثال تتكون طبقة من الشوارع من العديد من الشوارع المتقاطعة، وتشكل مجموعة من المباني مجمعاً متماسكاً للبناء.

يوضح القسم التالي كيفية حساب صورة المدينة.

3-حساب صورة المدينة:

مفتاح حساب صورة المدينة هو العمل على التسلسل الهرمي المتدرج الذي يقوم عليه العدد الكبير من القطع الأثرية في المدينة. من المرجح أن تشكل القطع الأثرية في التسلسل الهرمي العلوي صورة المدينة، وبالتالي فإننا نعتمد قاعدة تقسيم الرأس/ الذيل لاشتقاق التسلسل الهرمي للقياس.

استخدم اتصال الخصائص الطوبولوجية لترتيب الخطوط الفردية أو الشوارع، كما تميل الشوارع المتصلة جيداً إلى أن تكون شوارع طويلة، لذلك من المحتمل أن تكون هذه الخاصية مرتبطة جداً بطول الخاصية الهندسية. إن الطول الهندسي هو أيضاً عامل مهم، ولكن قبل كل شيء الخصائص الدلالية هي أهم العوامل التي يجب مراعاتها. كما ذكرنا سابقًا ، يُحتفظ بالمنزل الصغير العادي في خريطة ذهنية ليس بسبب خصائصه الهندسية أو الطوبولوجية البارزة أو المميزة، ولكن لأنه يحتوي على معنى دلالي عالي التصنيف؛ أي يجب ترتيب القطع الأثرية للمدينة في التسلسل الدلالي والطوبولوجي والهندسي أو في مزيج من الثلاثة.

يناقش القسم التالي الترتيب الهيكلي وتأثيراته الجمالية والمفاهيم ذات الصلة.

4-المناقشات:

يلبي الهيكل الأساسي للنمط قاعدة التعددية، ويعرض التسلسل الهرمي للقياس. يرتبط هذا النمط الهرمي بالاستجابة البشرية بوعي أو بغير وعي، إذ يشعر البشر بالاسترخاء والراحة والسعادة أثناء النظر إلى الأنماط الكسورية. يتضح هذا الرد في عمل ريتشارد تايلور الأساسي (2002) حول الربط بين العلم والفن بناءً على الخصائص الكسورية للوحات جاكسون بولوك المصبوبة (انظر الشكل 2).

تُعد لوحات بولوك المصبوبة أنها كسورية رائعة إذ توفر طريقة جديدة لتقييم القيم الجمالية للفنون من وجهة نظر علمية. ربما يكون التسلسل الهرمي هو الخاصية الأكثر شيوعاً في جميع الأنظمة البيولوجية والفيزيائية والاجتماعية، كما وجد تايلور كذلك أن الكسور تساعد في تقليل الإجهاد الفسيولوجي. كل هذه الأفكار تساعد في دراسة صورة المدينة، والمدينة هي أساساً كسورية أو متدرجة ولهذا السبب يمكن بسهولة تشكيل صورة المدينة في العقل البشري.

فيما يلي طريقتان من طرق التفكير المتعلقة بحساب صورة المدينة: الأشجار والشبكات. في كتابه الكلاسيكي “المدينة ليست شجرة”، شدد أسكندر (1965) على أن “المدينة ليست شجرة ولا تستطيع ولا يجب أن تكون” باعتبارها استعارة تنظيمية مستخدمة على نطاق واسع فإن الشجرة لها هيكل مركزي، ولا يمكن لأي جزء من أي فرع الاتصال بالفروع الأخرى إلا من خلال فروعها الأبوية أو الجذر. لن يكون هذا الهيكل مثل أي فرد من أفراد الأسرة قادر على تكوين صداقات مع شخص ما إلا من خلال الأسرة ككل.

من ناحية أخرى، تتمتع الشجرة بهيكل هرمي وهو وسيلة معترف بها على نطاق واسع لتصور العديد من الأشياء أو الظواهر الواقعية مثل المنظمات الرسمية. على عكس استعارة الشجرة فإن الشبكة عبارة عن بنية لا مركزية تكون فيها كل عقدة مركز الشبكة على الرغم من أن بعض العقد تكون أكثر مركزية من غيرها إلا أنه لم تُحدد حالاتهم مسبقاً كما في الشجرة، حيث يوجد فرق بين التصنيفات العليا والمتدنية من وجهة نظر الجذر أي العقدة الأكثر مركزية. أما في الشبكة فيمكن أن تكون كل عقدة مركزاً يمكن من خلاله إحاطة جميع العقد الأخرى بمستويات مختلفة من المركزية.

5. الخلاصة:

تقترح هذه الورقة أنه يمكن حساب صورة المدينة تلقائياً من قواعد البيانات الجغرافية المكانية للمدينة. تكمن الصورة المحسوبة للمدينة في حقيقة أن المدينة تمتلك بنية حية، ويحتوي الهيكل الحي على تسلسل هرمي جوهري حيث توجد قطع أثرية صغيرة أكثر بكثير من القطع الكبيرة والأهم من ذلك أن المقاييس الوسيطة بين المقاييس الأصغر والأكبر تعمل معاً نحو وحدة متماسكة.

تفتح هذه الدراسة إمكانيات وفرصًا جديدة لدراسة صورة المدينة بطريقة كمية حيث توفر قدر متزايد من المعلومات الجغرافية من خلال الجهود التطوعية. إن صورة المدينة بالمعنى الدقيق للكلمة هي صورة قواعد البيانات الجغرافية المكانية وليس المدينة نفسها، ولكن نظرًا لأن قواعد البيانات الجغرافية المكانية أصبحت أكثر تفصيلاً يمكن القول بأن الخريطة الذهنية المحسوبة هي صورة المدينة نفسها.

المدن الحسابية:

هو التصميم الحضري والمعماري المعياري من خلال استخدام الخوارزميات لإدارة البيانات الضخمة.

نبذة مختصرة:

ما هي احتمالات وقيود استخدام البيانات الضخمة؟ كيف يمكن أن تساعدنا البيانات الضخمة في إنشاء مدن أفضل وأكثر مساواة وإنصافاً واستدامة وديمقراطية مع إمكانية الوصول إليها؟ يستكشف خافيير أرغوتا وسانشيز فاكويريزو إمكانية تحسين قواعد البيانات العامة الضخمة وتكاملها وتنسيقها وتوافقها الفني. إنهم ينظرون إلى قواعد البيانات الجديدة التي أُنشئت خصيصاً للتخطيط الحضري والتصميم المعماري، كما يستكشفون كيف يمكن للأدوات الرقمية الجديدة للتشفير والبرمجة أن تساعد المخططين والمعماريين الحضريين.

نقوم كل يوم بإنشاء 2.5 كوينتيليون بايت من البيانات، كما أُنشئ تسعين في المائة من هذا في العامين الماضيين. قُدّر في عام 2020 أن يصل إلى 43 تريليون غيغابايت؛ أي ما يزيد 300 مرة عن عام 2005. علاوة على ذلك، فإن 70 في المائة من الإجمالي ينتجها الأفراد. تأتي هذه البيانات من كل مكان، ولها تأثير كبير في البيئات الحضرية ليس فقط على طريقة عيش مواطنيها ولكن أيضًا على أنشطتهم اليومية. تعمل موجة البيانات الضخمة بطريقة ما على زعزعة أسس كل مجال بينما لا يزال كل من الهندسة المعمارية وتخطيط المدن يعملان بنفس المنهجية المستخدمة في عصر ما قبل الرقمي.

مقدمة في السياق الحضري ، حالة من الفن والإمكانيات:

السياق: العمران (الضواحي الوسطى):

أكثر من نصف التنقل في المناطق الحضرية مدفوع بالرحلات نحو العمل والعودة منه. أدى الزحف العمراني في الضواحي خلال القرن العشرين إلى عدم الفصل بين المساحات السكنية والإنتاجية، مما أدى إلى استهلاك ضخم للوقت والطاقة في الرحلات اليومية التي لا مفر منها. توَجه هذه التدفقات الهائلة شبكة البنية التحتية السريعة في الضواحي المركزية المتجهية، وهو ما يعادل تقريبًا العمل في المنزل. الرحلات التي تحركها احتياجات أخرى مثل التعليم أو الترفيه أو الرعاية الصحية والتشتت الوظيفي في الضواحي تُغطّى بكفاءة فقط بواسطة المركبات الخاصة والتي يمكن أن توفر نقصًا في الاكتناز المكاني والوظيفي والديموغرافي والزمني للضواحي.

إن السيارة الخاصة تنطوي على استخدام غير متناسب للموارد والطاقة؛ وهي سبب لعدم المساواة الاجتماعية. تسمح نمذجة السلوك الديناميكي لكامل السكان في منطقة حضرية بإجراء تحليل شامل للبيانات وتقييم الأنماط والكشف التلقائي عن المواقع حيث يمكن أن يؤدي الاستخدام الانتهازي للبنى التحتية السريعة الحالية للمدينة إلى إعادة برمجة وتعظيم استخدامات مضغوطة ومختلطة المدينة على طول ناقلات الحركة السكانية.

تسمح لنا هذه البيانات الديناميكية برؤية المناطق الحضرية ليس كصورة مجمدة ولكن كنظام مصنوع من سرعات مختلفة والذي يوجه شبكة البنية التحتية. يمكن بهذه الطريقة إنشاء روابط جديدة بين البيئة والأشخاص الذين يسكنونها. تتجاوز المراقبة الدائمة لأطنان العمليات التي تحدث في وقت واحد في الواقع المادي الأهداف الأولية التي يُنظر فيها من قبل كل واحدة من التقنيات التي يُنظر فيها بشكل مستقل؛ هذا هو المصدر الحقيقي للتنقيب عن البيانات.

مع ذلك فإن جمع البيانات الخام لا يكفي، لأنه يتطلب أدوات قوية ومحسنة تكون قادرة على تحويل قواعد البيانات الكبيرة هذه إلى معلومات عملية. هذا كيف عملية تنقيب البيانات تُستغل وتُقيّم. لكن استغلالها يعتمد مرة أخرى على تطوير رمز قادر على تحقيق أقصى استفادة والتقاط وربط وتحويل هذه البيانات إلى معلومات مناسبة للاستخدام من قبل الخدمات الأخرى. حتى أكثر من ذلك يمكن أن يؤدي الترميز الدقيق إلى زيادة استخدام كل مستشعر وربط قدراته والحصول على تأثيرات غير متوقعة في البداية.

الآثار المترتبة وراء البيانات والتكنولوجيا: يفسر التشويه الذي أحدثه الجيل الهائل من المعلومات وتوافرها وتداولها بعض الصراعات والمصالح الاقتصادية والاجتماعية والسياسية والصناعية الحالية.

اقتصاد الوفرة مقابل اقتصاد النقص في البيانات:

على عكس النظام الاقتصادي السابق الذي يسيطر عليه وكلاء يتمتعون بمركز مهيمن فإن الوصول المتساوي الحالي إلى البيانات يسمح للمواطنين بالتعاون والتنظيم وتجاوز شبكات التوزيع والخدمات القديمة.

السرعة مقابل السيطرة:

إن أكثر ما يحدد التمكين الحالي هو سرعة الوصول إلى المعلومات والبيانات وليس حيازتها. تستجيب وكالات التداول في الأسواق المالية الآن للخوارزميات التي تعمل على تحسين العمليات وتعظيم الأرباح دون الاعتماد على عامل بشري ويُقاس بدقة ثوانٍ مقابل جزء الملي ثانية من الجهاز.

التغير مقابل الاستمرار:

يُراقب الواقع بشكل دائم كما تتغير البيانات باستمرار. إن الحيازة تعني الدوام وعدم الحركة، أما الوصولية فتتيح المداولة والتحديث والتجديد والمراجعة المستمرة أي أن سرعات اتصال أعلى مطلوبة للوصول إلى محتوى متغير باستمرار، صحيح أنه لا توجد نفايات مادية ولكن يوجد استهلاك فوري يعتمد على التوافر المستمر للمحتوى. ربما تكون الطريقة الوحيدة للتفاعل مع الحقائق المتغيرة: امتلاك هوية متغيرة في إعادة التشكيل والتكيف الدائم الذي يميز الحداثة السائلة(الحداثة المتأخرة).

التعاون مقابل الفردية:

إن القدرة التنظيمية والتعاون من العناصر التي يمكن أن تحدد التمكين التصاعدي للمجتمع.

يوجد في الوقت الحاضر شبكات تعاونية تنشر المطالب الاجتماعية وأدوات رسم الخرائط التعاونية المتاحة التي تجعل المعلومات التي قد تمر دون أن يلاحظها أحد مرئية. سيتمكن الجميع قريبًا من معالجة البيانات وعرضها وتشكيل شبكات تعاون على أساس المصالح المشتركة ومن تجاوز “معالجة” البيانات من قبل المؤسسات الرسمية.

اقتراح من خلال دراسة حالة هايبر موبايل كوميوتر سيتي:

إن أساس المشروع يكمن في استغلال قواعد البيانات العامة، أي إن كمية البيانات التي نشرتها المؤسسات خلال السنوات القليلة الماضية ضخمة ولكنها غير مُستغلة. البيانات العامة لا قيمة لها إذا لم تُصور وتُفسّر. أصبحت المؤسسات العامة مدركة للمطالبة العامة بالشفافية والمساءلة الموجهة نحو الحكم الصحيح، ولكن ليس فقط للمظاهر. لذلك تهدف الأبحاث المتطورة إلى العمل في المدن المعاصرة ولا سيما في محيطها الحضري حيث تطورت الضواحي خلال القرن العشرين. من خلال تحليل البيانات المعقدة بواسطة التقنيات الحالية اُقترح إضافة إجراءات بديلة مقابل الخطط الحضرية الرئيسية الحالية. يلزم في نهاية المطاف ترميز المتغيرات الديناميكية للمدينة وبرمجتها من أجل التشغيل الآلي اللاحق وتوليد الخوارزميات القادرة على تحسين تصميم وإدارة المدينة الفعلية والمستقبلية.

تتمثل المحصلة النهائية للمشروع في تطوير أداة برمجية تفاعلية في مرحلة ما أو إطار برمجي، والذي سيساعد جميع الوكلاء الحضريين – مخططي المدن وعلماء الاجتماع والسياسيين والشركات والمؤسسات والمواطنين – على الفهم والتخيل داخل الإقليم والسياق. إن تلك الأداة هي بقدر كون المعلومات قادرة على اتخاذ قرارات أفضل للتنمية الحضرية المستقبلية؛ أي سيكون من الممكن أيضًا مراقبة التدخل في الوقت الحقيقي لإحداث تغييرات فورية في العملية إذا لزم الأمر.

المواد والأساليب الخاصة بخصوصية مدينة هايبر موبايل كوميوترز:

يتكون تطوير المشروع من ثلاث مراحل رئيسية:

1-القاعدة التشغيلية للمشروع هي تحديد واستعادة وتنسيق وربط مختلف قواعد البيانات العامة المتاحة، أو عند الاقتضاء إنشاء بيانات جديدة من البيانات المتفرقة الموجودة أو حتى محلية الصنع. رسم بياني 1

الشكل 3-4 – مصدر البيانات: تصور التوزيع الديموغرافي حسب قسم التعداد وتصور موقع الوظائف في منطقة مدريد

2-الخوارزميات وتصميم البرمجة من البيانات الضخمة الموجهة إلى التحليل والتدخل الحضري.

3- خوارزميات البرمجة المطبقة على التصميم المعماري: تخضع عملية جمع البيانات والعوامل المشاركة في عملية التوليد المعماري لتقييم يعتمد على روتين البرمجة. ينتج عن هذا الروتين شكل معماري محدد، ويصل إلى التعريف الكامل للشكل المبني. يمكن تعديل النتيجة إذا عُدّلت معلمات التقييم داخل الكود، أو يمكن إضافة روتين تحسين يبحث عن هدف معين من خلال التكرارات المستمرة.

الشكل 35-36 – الخوارزميات المطبقة على التصميم المعماري: إجراءات التحسين الهيكلي

النتائج:

أ. يُنشئ من استعادة وإنشاء واستخدام قواعد البيانات الضخمة المفتوحة قاعدة بيانات موحدة جديدة مع إخراج رسومي؛ وهي أداة تحليل وتصور الديناميكيات الحضرية المصنوعة من الطبقات المرتبطة المتتالية.

ب. يُحدد من الخوارزميات والبرمجة على أساس البيانات الضخمة المطبقة على التخطيط الحضري وبشكل تلقائي لعشر مناطق فرص في الحلقة الداخلية لمنطقة مدريد الحضرية. فهي تجمع بين إمكانية الوصول العالية والتأثير العالي على نسبة أكبر من المنطقة الحضرية والسكان مع تركيز عالٍ من البنى التحتية، وتتميز باتصال استراتيجي بين وسط المدينة والضواحي. تسمح لنا قواعد البيانات التي تعرض طبقات المعلومات المختلفة بتحديد مواقع التدخل تلقائيًا دون وساطة ذاتية حول المنطقة الحضرية من خلال استخدام الخوارزميات.

الشكل 37 – النتائج: تحديد تلقائي لعشر مناطق فرص في منطقة العاصمة مدريد من تحليل يعتمد على البيانات

بعض الاستنتاجات العامة من خلال القضايا التي وُجدت:

إن إدخال جميع المتغيرات الديناميكية الحضرية في الوقت الفعلي كجزء من عملية صنع القرار لتكوين المساحات الحضارية له معنىً كاملاً عند النظر في المفهوم العالمي للمهندسين المعماريين الحاليين والمستقبليين كعوامل تمكين ووسطاء وميسّريين بين المواطنين أو عمليات الاتصال أو التقنيات الجديدة التي أُنشئت بالبيانات داخل البيئات الحضرية. لا يمكن أن تكون إدارة المعلومات هذه مجرد مورد تحليلي ولكن أيضًا كمواد إبداعية في أيدي المخططين والمعماريين الحضريين القادمينالذين سيكونون قادرين على تصور مدن الغد من خلال إدارة قواعد البيانات الكبيرة لعروضهم الخاصة بكفاءة.