行业新闻

Media

预约咨询

你好!AI | 建筑工程拥抱人工智能时代已经到来

作者:中科旭峰发布时间:2022-12-08阅读量:

最近,AI(ArtificialIntelligence人工智能)开始频繁出现在人们的讨论中,写代码、修BUG、编故事、绘画创作这些看似只有人类才能完成的任务,人工智能都玩了起来。

上世纪 50 年代,人工智能技术被首次提出,经过 70 多年的发展及最近十年在模型、算力和数据的共同推动下,无论是生产生活,“智能”逐渐成为各大重点行业的标配。

有研究预测,到2030年,人工智能将为全球经济贡献多达15万亿美元,更将为中国内地的GDP带来多达26% 的增长,属各国之冠。

每个行业都在人工智能上奋寻突破。智能工厂、 智能物流、智能消费、智能服务、智能家居、智能汽车、智能识别、深度学习、大数据处理、多语言翻译、机器医生、股票投资分析、AI地图导航......

作为国民支柱型产业,建筑业可以称为世界上数字化程度最低的一个行业之一,融入新技术的速度十分缓慢。但人工智能和机器学习在建筑领域中的潜在应用是十分巨大的。

目前,通过人工智能以及机器学习,来达到现场施工效率的提升,从而节省建筑过程资金,已经在建筑领域中出现了可以采纳的人工智能解决方案。这是对传统建筑行业的一次革新,尤其使得建筑工程安全管理变得更加可靠。

人工智能技术 

 在建筑工程领域的创新应用 

我国正处于工业经济向数字经济、智能经济迈进的关键时期,哪怕近两年整体市场环境受到疫情冲击,建筑行业的创新也从未像现在这般迅猛。

现阶段,人工智能技术在建筑工程中的应用场景显著增多,它能够为建筑工程管理提供增值服务,例如可视化分析、风险预测、性能优化、过程挖掘、能源管理等。安全生产作为建筑业发展的立命之本,人工智能技术对于建筑工程安全管理方式的革新,尤为深刻。具体表现为以下六个方面:

工程信息视觉化

据中国信息通信研究院院长余晓晖分析,我国在人工智能视觉、语音、自动驾驶应用方面较为领先。人工智能视觉识别技术在我们身边最典型的应用就是人脸识别、车牌识别等,在建筑工程中主要用于执行检查和监控,在实时视频监控的同时执行结构部件识别、不安全行为和状态识别等任务。

在应用过程中,通过深度学习方法不断地自动处理、分析和理解图像或视频中的数据,还能够训练人工智能越识别越精准,帮助施工单位更加精细、准确地了解现场施工状况,实现建设项目智能化管理目标,提升项目的成本效益。

创建更安全的工作场所

根据美国职业安全与健康管理局(OSHA)的调查数据,建筑行业的工人在工作中伤亡的比例是其他行业工人的五倍。这些事故包括坠落、坠物、触电,以及建筑工人在工作现场的多个物体(包括设备)之间被挤压和夹住的事件。

建筑工人在工作中出现事故的次数比其它劳动者要高出许多,其中存在的建筑危险事故很多,而利用人工智能技术能够实时监测工地现场以及设备的安全问题,并发出警报,提前告知风险。

推动项目管理自动化

事实证明,应用人工智能技术有助于弥补传统施工管理依赖人工观察和操作的缺陷。当前的主流做法是依靠终端设备搭载的人工智能识别技术自动记录数据并拍摄现场施工人员的施工状态、施工环境和施工进度,应用机器学习算法,及时收集建设项目的数据信息,将其集成到项目管理软件中,以便进行自动数据分析和决策。

这种高级分析有助于管理人员打破时空限制,全面了解建设项目各施工阶段的现场情况,同时可以将项目中的隐性知识形式化,并以数据驱动的方式快速发现潜在的施工问题。

缓解项目管理风险

如今,人工智能技术(如概率模型、模糊理论、机器学习、 神经网络等)除了被应用于收集施工现场数据,还可以有效解决传统风险分析的局限性,解决专家经验和主观判断的模糊性和脆弱性。

依靠海量数据及建筑行业相关理论模型,人工智能可以对人的意识、思维过程进行模拟,通过相关算法分析提供对关键问题的辅助性和预测性见解,帮助项目经理针对潜在风险制订针对性的解决方案,进而确保工程质量。

因此,人工智能技术在早期建筑工程故障排除、高危作业监管方面取得了重大应用,可以减少设备意外故障和工程事故的发生概率。

预防成本超支

光靠人员团队,尤其是在大型项目上,容易出现成本超支的情况,将人工智能技术运用到项目中,根据项目的规模等各方面因素以及团队的能力水平,来预算成本是否会超支。并且人工智能还能够帮助员工远程访问各项培训材料,帮助快速提高技能,间接加快项目交付进程。

提高项目管理效率

每一个环节的优化都会带来整体管理效率的提升,更何况人工智能技术能够影响上述多个环节。它可以提升项目管理过程的自动化水平,同时高效监控、识别、评估和预测风险,有效规避传统人力管理模式中存在的偏差。

在建筑工程中,施工单位应根据不同环节的工程特点,合理使用人工智能技术,使建筑工程项目运行得更顺畅、更高效, 提升企业的生产力及盈利能力。

人工智能技术 

在建筑施工安全管理上的重大突破 

从建筑行业未来的发展方向上来说,施工安全AI智能化管理是极具开发空间的一个方向,而且发展已经有了一定的基础,并且获得了一些成果。例如,应用于高空高危作业的智能吊篮安全监管机器人“AI安全官”已经研发成功,并在实际应用中获得极大好评。

据中科计算技术西部研究院产业互联网中心主任、中科旭峰“AI安全官”研发负责人杨东鑫介绍,该产品所用到的的AI,可以大致归纳为三步:训练,预测,反馈。

首先,需要喂给AI大量的数据,告诉它「我们希望它学到什么」,让它从这些数据里面提炼出特定的模式。这就叫做训练,这些数据就叫做训练集。

从训练集中提取出模式和特征之后,AI就可以根据这些模式,基于不同的场景,去「预测」在这个场景下会出现什么、应该如何应对。这就是AI能够产生的结果。

最后,就是对AI所产生的结果提供反馈,告诉AI它做得好不好、对不对,从而让它不断进行自我修正、自我提升,最终能够产出更好的成果。

从商业角度看,建筑领域的AI应用及AI机器人还没有普遍投入市场,但从技术和经济效益来评估,这些尝试是切实可行的。例如将“AI安全官”与传统建筑吊篮的结合,就能有效降低90%的高空吊篮施工安全事故发生率,大大提升建筑外墙工程管理效率,节省了施工单位10%-20%的工程成本。

当前,我国经济已由“高速增长阶段”转向“高质量发展阶段”,正不断加大支持力度推动人工智能、边缘计算、物联网、大数据、 云计算等新兴技术与各产业的融合创新。

人工智能时代的到来,已然成为推动智慧城市、智慧建筑的“新拐点”。未来,人工智能将在建筑领域执行各项任务上变得越来越聪明,揽下越来越重要的活,持续释放融合发展的叠加效应、聚合效应、倍增效应,赋能建筑工程真正实现数字化创新。

 

参考资料:

[1] 郑杰,吴世永,毕小青 . 人工智能在建筑行业的应用分 析 [J]. 中国市场, 2019(35).

[2] 景鑫 . 人工智能与建筑安全 [J]. 中国房地产业, 2020(3).

[3] 岑 岩 . 人 工 智 能 与 建 筑 工 业 化 随 想 [J]. 住 宅 产 业, 2020(9).

[4] 杜壮 . 杨国强 : 推进人工智能和建筑机器人融合 [J]. 中国 战略新兴产业, 2019(7).

[5] 徐静 . 人工智能在建筑施工领域中的应用 [J]. 科技风, 2018(23).

[6] 江逸锋 . 人工智能在建筑结构中的应用研究 [J]. 管理观 察,2018(18).

[7] 梁晏恺 . 人工智能在建筑领域的应用探索 [J]. 智能城市,  2018,4(16).

[8] 王波 , 蒋鹏 , 卿晓霞 . 人工智能技术及其在建筑行业中的应用 [J]. 微型机与应用 , 2004, 23(8).

[9] 李书全 . 建筑工程安全管理中人工智能技术支持系统设计 [J]. 现代财经 , 2005, 25(8).

[10] 刘星湄 , 李宇宏 . 建筑行业人工智能应用现状及展望 [J].  城市建筑 , 2018(32).

[11] 李加菊 . 智能建筑中人工智能技术的应用 [J]. 名城绘 ,  2018(2)

[12] 张志星.人工智能技术在智能建筑中的应用研究[J].中国 房地产业,2020(7):172.

[13] 边苏蕾,岳胜缘.计算的深度学习在物联网中的应用[J]. 广东通信技术,2021,41(8):52-56.