Kreatywność i matematyka
Nasz dzisiejszy gość, Michael Kraus , jest ekspertem w dziedzinie sztucznej inteligencji w budownictwie. Prowadzi również działalność badawczą na Politechnice w Zurychu, a także pracuje jako inżynier konstrukcji. Od najmłodszych lat towarzyszył rodzicom na budowach, a rodzinny zakład stolarski był jego przewodnikiem w kierunku inżynierii lądowej.
W zawodzie inżyniera budownictwa najbardziej fascynuje go kreatywność potrzebna do realizacji różnorodnych projektów. Szczegółowe rozwiązania, takie jak oszczędność CO2, wymagają kreatywnego myślenia. Już na studiach miał zamiłowanie do matematyki i przedmiotów numerycznych. Dlatego decyzja o specjalizacji w sztucznej inteligencji była łatwa.
Zastosowania AI
Pytamy Michaela, co powinniśmy wiedzieć o sztucznej inteligencji. Wyjaśnia nam, że idea sztucznej inteligencji powstała na początku lat 40. XX wieku. Automatyzacja i zrozumienie procesów podejmowania decyzji przez ludzi za pomocą technologii było już wtedy problemem. Cała sprawa zaczęła działać dopiero 15 lat temu, ponieważ wcześniej nie mieliśmy nawet wystarczającej mocy obliczeniowej do wykonania czegoś takiego.
Obecnie sztuczna inteligencja znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach. Należą do nich asystenci głosowi, pomoce w parkowaniu czy filtry antyspamowe. Wszystko to w oparciu o sztuczną inteligencję.
Podformą sztucznej inteligencji jest "uczenie maszynowe" - wielu prawdopodobnie już o tym słyszało. Sztuczna inteligencja poszukuje wzorca w już istniejących zbiorach danych i opracowuje dla niego rozwiązania, generując niejako wiedzę z doświadczenia.
Wiele osób jest prawdopodobnie zaznajomionych z „ głębokim uczeniem się ” jako specjalną formą uczenia maszynowego. Sztuczne sieci neuronowe w wielu warstwach są uważane za techniczną analogię naszego mózgu, który jest w stanie przetwarzać duże ilości danych.
Poziom rozwoju AI w budownictwie
Dzięki rozszerzeniu naszej mocy obliczeniowej w ostatnich latach, sztuczna inteligencja może być już wykorzystywana w budownictwie. Przykładem może być przetwarzanie wideo i obrazu. Na przykład oceny szkód i raporty o uszkodzeniach są już przeprowadzane za pomocą sztucznej inteligencji. Ponadto sztuczna inteligencja wspiera technologię geodezyjną opartą na przykład na nagraniach z dronów lub umożliwia cyfrowe inspekcje konstrukcji z automatycznymi analizami. Jednak wszystko wskazuje na to, że należy przeprowadzić badania, ponieważ czasami brakuje niezbędnego oprogramowania.
Sztuczna inteligencja może nas również wspierać w obszarze projektowania konstrukcji. Dzięki projektowaniu ageneratywnemu oprogramowanie jest w stanie samodzielnie opracować model ze szczegółowymi alternatywami na podstawie celu (np. konstrukcja mostu) i żądanych parametrów (np. osiągi, materiał, obciążenie). Jednak z badań nie wyłonił się również żaden produkt gotowy do wprowadzenia na rynek.
Już teraz widzimy: Wiele jest teoretycznie możliwych, ale zanim projekty z naszych badań zostaną wykorzystane w praktyce, prawdopodobnie potrwa to jeszcze kilka lat. Oczekiwania społeczeństwa wobec sztucznej inteligencji są obecnie zbyt wysokie, nie tylko dzięki książkom, filmom i grom wideo. W szczególności w branży budowlanej nie jesteśmy tak zaawansowani, jak byśmy chcieli. Ale dlaczego tak jest?
Bariery i granice sztucznej inteligencji w budownictwie
Przyjrzyjmy się analizie wideo i obrazów. Algorytm Google od dawna jest w stanie bezbłędnie odróżnić obrazy psów od kotów. Dlaczego w branży budowlanej tak trudno sklasyfikować „uszkodzenie” i „brak uszkodzeń”?
Największym problemem w budownictwie, w połączeniu z zazwyczaj bardzo konserwatywnym podejściem do innowacji, jest to, że po prostu mamy za mało danych , aby sztuczna inteligencja mogła z nimi pracować. Brakuje więc materiałów wspierających proces uczenia maszynowego.
Prawie nie ma zdjęć, które mają obok siebie napis „uszkodzenie” lub „brak uszkodzeń”. W jaki sposób sztuczna inteligencja ma nauczyć się rozróżniać między nimi? Stworzenie tak bezpiecznego zbioru danych dla dwóch przypadków decyzyjnych kosztuje dużo czasu i pieniędzy.
Brakuje również możliwości realizacji badań nad projektowaniem generatywnym. Wielu producentów oprogramowania nie oferuje programowalnych interfejsów. Programy do analizy statyczno-wytrzymałościowej firmy Dlubal są jednym z nielicznych wyjątków.
- „ Dopóki komunikacja między programami nie będzie możliwa, sztuczna inteligencja nigdzie nie będzie dominować. "
W końcu nie jest rozsądne, aby inżynierowie konstruktorzy zapoznawali się z różnymi programami do analizy statyczno-wytrzymałościowej, tylko po to, aby mieć do czynienia z różnymi obliczeniami, a na końcu musieć je ponownie ręcznie porównywać.
Oczywiście porozmawiamy również o BIM jako cyfrowym wsparciu w budownictwie. W tym miejscu Michael zwraca uwagę, że powszechna w branży budowlanej gotowość do rzeczywistego wdrożenia cyfryzacji jest największą przeszkodą. Bez interfejsów i pewnego stopnia przejrzystości łańcuch planowania i produkcji z rozbudowanym przepływem informacji po prostu nie jest możliwy za pomocą środków cyfrowych.
- „ Z mojego punktu widzenia technologia BIM jest kluczem do sztucznej inteligencji. "
Często po prostu brakuje chęci zaangażowania się w nowe procesy - raczej mniej wśród studentów niż wśród wykładowców, biur inżynierskich czy producentów oprogramowania. Michael informuje nas, że zagłębianie się w cyfryzację zawsze będzie kosztować czas i pieniądze. Ale jest to konieczne. Często przy wdrażaniu BIM nie brakuje oprogramowania, a raczej rozwiązań sprzętowych. Nie każdy uczeń może bez ograniczeń korzystać z każdego programu na swoim komputerze.
Przyszłość AI w budownictwie
Z pewnością zgadzamy się co do jednego: Obecnie'studenci wymagają uwrażliwienia i przeszkolenia w takich dziedzinach, jak cyfryzacja i sztuczna inteligencja. Bo bez względu na to, jak bardzo branża budowlana w Niemczech broni się przed innowacjami - w pewnym momencie przyjadą firmy z zagranicy i przytłoczą nas.
W przyszłości sztuczna inteligencja będzie nabierać coraz większego znaczenia w branży budowlanej, zwłaszcza we wczesnych kwestiach decyzyjnych i projektowych. Jeśli chcesz zbudować dom jako konstruktor, nie musisz już patrzeć na dziesięć różnych domów i za każdym razem czekać pół godziny. Sztuczna inteligencja oblicza alternatywy z dużą szczegółowością i dokładnością w bardzo krótkim czasie. To znacznie ułatwia pracę konstruktorom.
- "' ' Mogę wtedy pokazać klientowi bezpośrednio: Jeśli masz wbudowane okno, tutaj zmienia się statyka. ' ' "
Ten klasyczny obraz sztucznej inteligencji, która ostatecznie pogrąża ludzkość, jest głęboko zakorzeniony w ludzkich umysłach. Ale czy trzeba się bać sztucznej inteligencji? Realistycznie: nr Celem badań nad sztuczną inteligencją w inżynierii lądowej nie jest zastępowanie inżynierów konstrukcyjnych , ale ich wspieranie.
W ten sposób już we wczesnych fazach planowania można podejmować decyzje, które w późniejszym czasie wiązałyby się z większymi kosztami i nakładem czasu. Oczywiście zrównoważony rozwój jest również kwestią, o której musimy pamiętać. Dzięki wsparciu AI w przyszłości będziemy mogli budować znacznie wydajniej i bardziej przewidywalnie.
Sztuczna inteligencja powinna odciążyć nas od pracy , na którą tak naprawdę nie mamy czasu lub która jest bardzo powtarzalna. Dzięki temu możemy skoncentrować się na innych zadaniach. Ponieważ prawie na pewno będziemy mieli do czynienia z niedoborem wykwalifikowanych pracowników w branży budowlanej, będziemy musieli polegać na sztucznej inteligencji. Najważniejsze w tej chwili jest stworzenie i pogłębienie świadomości na ten temat. Michael uważa, że przede wszystkim obowiązkiem polityki jest zrobienie pierwszego kroku jako pioniera w zakresie zrównoważonego rozwoju i cyfryzacji.
Michael, jaki jest twój ulubiony budynek?
Kiedy zadaliśmy ostatnie pytanie dotyczące jego ulubionego budynku, 'nie musiał się zastanawiać. Dla niego jedną z najbardziej imponujących konstrukcji jest bez wątpienia most Golden Gate w San Francisco. Jako przykład najwyższych umiejętności inżynierskich, jest głęboko zafascynowany mostem z jego rozpiętością i sprężystością.
Możemy całkowicie zrozumieć tę decyzję. Dziękujemy za odwiedzenie nas! Chcesz sam posłuchać odcinka? Nasze można znaleźć tutaj Zacznij słuchać! . Miłego słuchania!
.png?mw=512&hash=ea9bf0ab53a4fb0da5c4ed81d32d53360ab2820c)
.jpg?mw=350&hash=8f312d6c75a747d88bf9d0f5b1038595900b96c1)
