Bagaimanakah AI generatif membantu mengautomasikan reka bentuk seni bina?

Industri pembinaan telah mula berkecimpung dalam menggunakan kecerdasan buatan (AI) untuk menyelesaikan tugas harian seperti penjadualan dan analisis dokumen. Tetapi AI generatif adalah penukar permainan, kata Ketua Pegawai Eksekutif Augmenta, Francesco Iorio, dan ia berpotensi mengubah cara bangunan direka bentuk — mengurangkan kos, meningkatkan produktiviti dan mengurangkan sisa.

Alat seperti ChatGPT dan DALL-E menggunakan model pembelajaran mesin (ML) berskala besar dan mengakses sejumlah besar data berlabel dan bermakna untuk memberikan respons yang mendalam kepada pertanyaan dalam teks dan imej. Walau bagaimanapun, sesetengah industri mempunyai akses terhad kepada set data yang digunakan untuk melatih model ML, menjadikan faedah menggunakan AI generatif untuk menyelesaikan masalah dunia sebenar sukar untuk dituai.

Industri pembinaan adalah contoh yang baik. Tiada repositori tunggal mengandungi data markup untuk lukisan kejuruteraan bangunan. Ini kerana syarikat kejuruteraan merahsiakan data mereka dan tidak cenderung untuk berkongsi harta intelek mereka. Satu akibatnya ialah kaedah reka bentuk yang ketinggalan zaman menghalang pertumbuhan industri pembinaan. Alat warisan sedia ada untuk mereka bentuk bangunan dan sistemnya sedikit lebih baik daripada pensel elektronik di atas kertas, mengakibatkan reka bentuk yang tidak boleh dibina, kekurangan penyelarasan antara industri, dan pembaziran masa dan bahan apabila ia semestinya perlu dibuat semula.

Yang dikatakan, model AI generatif yang canggih seperti ChatGPT, yang menggunakan set data yang sangat besar, pelbagai dan terperinci untuk melatih model yang kompleks, boleh menghasilkan hasil yang salah sambil turut menjejaskan output keyakinan penuh. Dalam kes ChatGPT, akibat melakukan kesilapan adalah agak rendah. Tetapi kepentingannya sangat tinggi dalam kejuruteraan sehingga penggunaan AI generatif yang selamat dan berkesan akan memerlukan lebih daripada model matematik kotak hitam yang besar.

Peralihan paradigma dalam reka bentuk seni bina

Syukurlah, terdapat pendekatan hibrid baru untuk sistem AI berasaskan peraturan yang boleh menjana data baharu yang sah dalam bentuk reka bentuk generatif yang boleh digunakan untuk melatih Model ML. Aplikasi paling berharga pendekatan ini adalah dalam reka bentuk bangunan automatik. Ia bukan sahaja memendekkan proses reka bentuk hujung ke hujung dari bulan ke hari, tetapi ia juga menyediakan pembangun, arkitek dan jurutera dengan cerapan yang belum pernah berlaku sebelum ini untuk membantu mereka membuat keputusan yang lebih termaklum berkaitan kos, jadual dan kecekapan.

Kelebihan Reka Bentuk Bangunan Automatik dalam Pembinaan

Mari kita lihat dengan lebih dekat apa yang boleh dicapai oleh industri pembinaan dengan mengautomasikan proses reka bentuk bangunan.

1. Reka bentuk bangunan berprestasi tinggi, mematuhi kod – mengurangkan risiko, kelewatan dan kerja semula

Hari ini, arkitek dan jurutera perunding yang mencipta reka bentuk bangunan termaju tidak mempunyai masa atau maklumat yang mencukupi untuk membangunkan sistem Boleh Bina. Sebagai contoh, proses reka bentuk untuk sistem mekanikal, elektrikal, paip dan struktur (MEP/S) adalah sangat kompleks, memakan masa dan terdedah kepada ralat. Ia juga merupakan salah satu punca utama kesilapan, kelewatan, risiko dan ketidakpastian. ​

Dengan mengautomasikan reka bentuk, kelajuan reka bentuk dan proses pembinaan boleh dipercepatkan dengan sangat baik, mengurangkan beberapa bulan daripada jadual pembinaan, sekali gus mewujudkan bangunan berfungsi untuk kegunaan kediaman dan komersial dengan lebih pantas. Dengan mengurangkan risiko dan ketidakpastian serta menghapuskan kerja semula (yang menambah purata 6% kepada kos), pemaju boleh merancang dan membiayai projek dengan lebih baik, manakala kontraktor boleh membida kerja dengan lebih tepat.

2. Membina dunia yang lebih baik dan lebih mampan

Industri pembinaan adalah pengguna utama tenaga dan bahan. Menurut Transformasi Digital dan Pengurusan Sisa Energy Research Frontier dalam laporan Industri Seni Bina, Kejuruteraan, Pembinaan dan Operasi, sehingga 30% bahan binaan baharu dibazirkan disebabkan oleh kesilapan reka bentuk dan kerja semula. Menggunakan sistem reka bentuk automatik hampir boleh menghapuskan ralat ini.

AI Generatif juga boleh mencipta berbilang alternatif reka bentuk secara selari, membantu mencari cara untuk membangunkan bangunan yang berprestasi lebih baik menggunakan bahan yang kurang. Ia juga membantu meningkatkan kecekapan tenaga - keupayaan penting memandangkan bangunan menggunakan kira-kira 40% daripada tenaga dan sumber dunia, menurut Program Alam Sekitar Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu. Kini pembangun boleh memahami pilihan mereka: mengoptimumkan untuk kos dan jadual sahaja, atau mereka bentuk untuk penggunaan bahan yang lebih mampan dan operasi secara serentak. Menjana reka bentuk yang sangat terperinci secara automatik memastikan mereka hanya memesan apa yang mereka perlukan, mengurangkan pembaziran bahan.

3. Meningkatkan kecekapan dan keberkesanan kos

Dengan memanfaatkan AI generatif untuk mengoptimumkan reka bentuk dan prestasi bangunan, industri bukan sahaja dapat mengurangkan jejak karbonnya, tetapi melakukannya dengan lebih cekap dan menjimatkan kos Sasaran . Beberapa tahun yang lalu, dianggarkan bahawa arkitek, jurutera dan profesional pembinaan (AEC) menghabiskan kira-kira 20% masa mereka untuk menyelesaikan ralat dan konflik yang disebabkan oleh kesilapan reka bentuk dan penyelarasan. Secara global, ini bersamaan dengan $280 bilion dalam kerja semula. Tidak dinafikan jumlah ini semakin meningkat kerana bakat semakin terhad dan permintaan untuk pembinaan baharu semakin meningkat.

AI Generatif membawa tahap automasi kepada proses reka bentuk dan pembinaan, membolehkan profesional AEC mencipta reka bentuk optimum dalam beberapa jam dan bukannya minggu dan secara mendadak mengurangkan ralat pembinaan. Oleh kerana reka bentuk direka dengan tahap kepastian yang tinggi, profesional reka bentuk boleh menjadi lebih cekap dan menghabiskan lebih sedikit masa untuk kerja semula dan ralat.

4. Mengurangkan tekanan kekurangan tenaga kerja

Industri pembinaan menghadapi kekurangan tenaga kerja yang terlatih dan berpengalaman yang serius serta tidak dapat memenuhi keperluan projek semasa dalam pembinaan. Malah, beberapa kesatuan terbesar dalam industri meramalkan akan terdapat kekurangan tenaga kerja mahir di Amerika Syarikat.

Reka bentuk automatik bertujuan untuk memudahkan individu dalam firma pembinaan, firma kejuruteraan dan kontraktor memperoleh pengalaman pengurusan yang berpengalaman, malah membolehkan pereka dan jurutera junior mencipta reka bentuk yang boleh dibina dan mematuhi spesifikasi. Ia juga membebaskan mereka daripada kaedah tradisional dan membosankan untuk mereka bentuk kerja. Sebaliknya, mereka boleh meluangkan masa untuk benar-benar memahami keperluan pelanggan dan meneroka pilihan reka bentuk dan tukar ganti untuk mencapai reka bentuk terbaik.

5. Skala untuk memenuhi permintaan pembinaan baharu

Menurut laporan Tinjauan Industri Kejuruteraan dan Pembinaan 2023 oleh Deloitte, tiada kekurangan pelaburan dalam projek pembinaan baharu. Di Amerika Syarikat, unit rumah baharu dijangka mencecah 1.55 juta unit setahun, berbanding 583,000 unit pada 2009. Memandangkan kekurangan pekerja mahir ditambah dengan kadar pusing ganti yang tinggi, industri mesti belajar bagaimana untuk melakukan lebih banyak dengan lebih sedikit.

AI Generatif berpotensi untuk merentasi keseluruhan ekosistem pembinaan. Kontraktor boleh mengembangkan keupayaan reka bentuk mereka tanpa dihadkan oleh bakat atau pengekalan. Pembekal alat ganti boleh mengautomasikan dan mengembangkan perkhidmatan pasang siap mereka untuk memasukkan penjualan pemasangan lengkap yang direka khas dan bukannya hanya alat ganti. Industri pembinaan akhirnya boleh mengejar dengan menerima teknologi baru muncul ini.

Asas Teguh

Tidak dinafikan bahawa industri pembinaan sudah matang untuk mengalami gangguan. AI Generatif mempunyai potensi untuk mengubah secara asas perjalanan sejarah seni bina—mengubah secara asas cara kami mereka bentuk bangunan dan reka bentuk bangunan itu sendiri. Walaupun AI telah mencapai beberapa keputusan dalam bidang ini, jelas bahawa yang terbaik masih akan datang.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimanakah AI generatif membantu mengautomasikan reka bentuk seni bina?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!