Sztuczna inteligencja w inżynierii cywilnej i planowaniu ogólnym: szanse i wyzwania

„Da KI sehr stark auf die Auswertung von Daten und Bildern setzt, sehen wir das meiste Potential in der Planung und Ausführungs­vorbereitung“, so Christian Lorenz, Geschäftsführer von Lorenz Consult. (Fotocredit: © Lorenz Consult, Jürgen Skarwan)

Zastosowania sztucznej inteligencji zostały wykorzystane w pracy Lorenz Consult nad Science Tower w Grazu. (Fot. © Lorenz Consult ZT GmbH)

„Da KI sehr stark auf die Auswertung von Daten und Bildern setzt, sehen wir das meiste Potential in der Planung und Ausführungs­vorbereitung“, so Christian Lorenz, Geschäftsführer von Lorenz Consult. (Fotocredit: © Lorenz Consult, Jürgen Skarwan)

Wszyscy mówią o SI. Wokół sztucznej inteligencji powstał prawdziwy hype. Tymczasem w branży budowlanej cyfryzacja i związana z nią automatyzacja licznych procesów planowania i budowy nabierają coraz większego tempa. Jaką rolę będzie odgrywać SI w przyszłości? Jakie korzyści, ale także wady wynikają z jej zastosowania w technice civilnej i ogólnym planowaniu, oraz jakie aplikacje SI są już wykorzystywane? Christian Lorenz, dyrektor firmy Lorenz Consult, przybliża te pytania.

„Ponieważ SI opiera się bardzo mocno na analizie danych i obrazów, widzimy największy potencjał w planowaniu i przygotowaniu realizacji. Ale także w dokumentacji postępu prac budowlanych i na tej podstawie w tworzeniu dokumentacji as-built, SI ma duży potencjał”, przekonuje Christian Lorenz.

Zastosowanie w obiektach istniejących

Wyzwanie przy obiektach istniejących polega na często brakującej lub niekompletnej, a czasem nieprecyzyjnej cyfrowej dokumentacji stanu istniejącego. „Aby to poprawić, od wielu lat stosujemy metodę skanowania 3D w przypadku budynków istniejących. Szczególnie w przemyśle jest to kluczowy element, ponieważ wiele elementów jest widocznych i można je cyfrowo zarejestrować”, wyjaśnia Lorenz. Uzyskane i złożone chmury punktów służą jako podstawa do tworzenia cyfrowych modeli 3D stanu istniejącego. „I tutaj SI może być bardzo przydatna, w formie generowania elementów budowlanych na podstawie chmur punktów. Pierwsze podejścia i programy w tym zakresie już istnieją.”

Ponadto SI można wykorzystać do generowania propozycji modelowania dla obszarów, które w wyniku skanowania 3D zostały częściowo pominięte z powodu braku dostępu. Te propozycje modelowania generowane przez SI mogą znacznie przyspieszyć proces planowania i zwiększyć jego efektywność.

Zastosowania SI w technice civilnej

SI można wykorzystywać podczas tworzenia cyfrowego modelu budynku (Building Information Modeling, BIM) do rozwoju kontroli kolizji elementów budowlanych. Sztuczna inteligencja może automatycznie proponować rozwiązania wykrytych kolizji, co prowadziłoby do znacznych oszczędności czasu. SI może także wspierać oszacowanie kosztów budowli na etapie planowania, analizując i przetwarzając dane kosztowe z wielu zrealizowanych projektów, co umożliwi tworzenie prognoz.

Podczas realizacji SI może pomagać w kontroli jakości. Na przykład, można za pomocą SI sprawdzać i dokumentować poprawny i pełny montaż elementów budowlanych, takich jak stal zbrojeniowa czy rurociągi. Podobnie, realizację wymaganego poziomu równości elementów można ocenić na podstawie skanów 3D za pomocą SI. „Ta możliwość już istnieje i jest wykorzystywana w jednym z naszych trwających projektów testowych”, dodaje Lorenz.

Kolejnym obszarem zastosowania jest cyfrowa rozliczalność, gdzie SI na podstawie skanów 3D może tworzyć cyfrowe zestawienia i tym samym faktury. SI może także pomóc w tworzeniu dokumentacji stanu istniejącego. Jeśli budynek jest wielokrotnie skanowany podczas postępu prac, można z tego za pomocą SI wygenerować model stanu istniejącego.

Zalety i wady SI

SI z pewnością potrafi szybciej i lepiej wypracować prawdopodobne oceny i propozycje na podstawie dużej ilości danych. Jednak, ponieważ opiera się na prawdopodobieństwach, poprawność i bezbłędność wyników zawsze wymaga starannej weryfikacji.

SI jest jednak tak dobra, jak dane, które ją karmią i na których się opiera. W najgorszym przypadku oznaczałoby to, że zły input prowadzi do złych wyników. Sztuczna inteligencja opiera się również na prawdopodobieństwach. Dlatego wykluczone jest jej zastosowanie do statycznych obliczeń i zapewnienia nośności konstrukcji na podstawie prawdopodobieństw.

Ogólnie rzecz biorąc, SI opiera się na informacjach z przeszłości i próbuje je nowo zestawiać. Nie można więc zbyt łatwo generować nieznanego. Dlatego ważne jest, aby człowiek nadal odgrywał kluczową rolę, zwłaszcza w procesach kreatywnych i innowacyjnych.

SI brakuje istotnego elementu ludzkiego, mianowicie emocji. „Język architektury jest głęboko emocjonalny. Dlatego jeszcze wiele przestrzeni pozostaje dla ludzi i architektów, aby się rozwijać”, podsumowuje Lorenz. SI może wspierać człowieka, ale nie zastąpić go, jeśli chodzi o emocjonalne i kreatywne projektowanie architektury.