هوش مصنوعی در صنعت ساختمان سازی

در سال‌های گذشته، یکی از حوزه‌های پرطرفدار در صنعت و ساختمان، به کارگیری هوش مصنوعی یا همان هوش ماشینی در این حوزه است. آیا می‌دانستید که سالانه حدود ۱۰ تریلیون دلار به عنوان هزینه نیروی کار در صنعت ساخت و ساز در سراسر جهان صرف می‌شود؟ این گزارش از موسسه McKinsey می‌تواند تأکیدی بر نیاز به هوشمندسازی اماکن مسکونی و اداری، و همچنین کاربرد هوش مصنوعی در صنعت ساختمانی، داشته باشد.

از جمله نکات حیاتی که قبل از آغاز کار در زمینه ساخت و ساز باید برنامه‌ریزی نمود، مسئله امنیت ساختمان است. بدون شک، فرآیند ساخت و توسعه ساختمان‌های هوشمند به تنهایی کافی نیست و برخورد با مسائل امنیتی امری حیاتی است. اطلاعات دقیق از قوانین و ضوابط ملی مرتبط با ساختمان، به عنوان منبع اعتباری در این حوزه، بسیار اهمیت دارد.

در مقاله ایده‌های خلاقانه در بازسازی ساختمان نیز از استفاده از هوش مصنوعی به عنوان ابزاری نوین نام برده شده بود!

رشد جهانی در صنعت ساخت و ساز در چند دهه گذشته تنها یک درصد بوده است، که این آمار می‌تواند ما را به وجود فجایع زیادی هشدار دهد. واقعیت این است که این نسبت بسیار پایین‌تر از نرخ رشد ۳.۶ درصد در بخش تولیدات و ۲.۸ درصد برای کل اقتصاد جهان می‌باشد. این نشانگر است که صنعت ساختمان نیازمند تغییرات و بهبودهای اساسی است تا فرایندها بهبود یابند و بهینه‌تر عمل کنند.

هوش مصنوعی (AI) چیست؟

دانش و علم جدیدی به نام هوش مصنوعی، که با نام‌های مختلفی مانند هوش ماشینی و هوش مصنوعی (AI) شناخته می‌شود، در صنایع مختلف، به خصوص در حوزه ساخت و ساز، بهره‌مندی های فراوانی را به ارمغان آورده است. این هوش، که از دوران ابتدایی اختراع کامپیوتر یعنی از سال ۱۹۴۳، در ذهن برنامه‌نویسان آغاز شده، از پیشرفت تکنولوژی و هوشمندسازی ماشین‌آلات و وسایل منزل بهره‌مند شده است.

هوش مصنوعی نه تنها یک فناوری است بلکه علم هوشمندسازی خانه و تجهیزات است که به آسانی به افراد کمک می‌کند. این هوش همواره در تلاش بوده است تا همانند انسان، تفکر، رفتار و وظایف را انجام دهد.

احتمالاً شما فیلم‌های سینمایی را که از آینده حرف می‌زنند دیده‌اید. در بسیاری از موارد، هوش مصنوعی به عنوان جزء حیاتی از زندگی و تصاویر آینده تصویرسازی شده است. با وجود پیشرفت علم کامپیوتر و خانه‌های هوشمند، سیستم‌های اتوماتیک و بهینه در دسترس عموم قرار گرفته‌اند. از سال ۲۰۱۰ به بعد، پیشرفت چشمگیری در زمینه هوش مصنوعی در کشورهای اروپایی و آمریکایی رخ داده است. نمی‌پرده‌ایم که این پیشرفت در هوش ماشینی به ارتقاء سطح زندگی افراد کمک کند.

دلیل بهره‌گیری از تکنولوژی‌های جدید و هوشمندسازی در صنعت ساخت و ساز

استفاده از فناوری‌ها و تکنولوژی‌های جدید برای افراد و تیم‌هایی که تاکنون با آن‌ها آشنایی نداشته‌اند، ممکن است همواره با چالش‌ها و سختی‌ها همراه باشد. اما به کارگیری یادگیری ماشین و هوش مصنوعی در فرآیند افزایش کارآیی در سایت‌های کاری و کاهش هزینه می‌تواند به طرز قابل توجهی کمک‌های موثری به ما ارائه دهد.

استفاده از هوش مصنوعی در صنعت ساختمان در طول سال‌ها تأثیرات قابل توجهی در صنایع دیگر داشته و اکنون نوبت به صنعت ساختمان می‌رسد که با بهره‌گیری از این تکنولوژی، تغییرات اساسی در فرآیندها و عملکرد این صنعت را به وجود می‌آورد.

پیشنهاد مقاله در حوزه هوش مصنوعی ؛ تفاوت های خانه هوشمند و سنتی چیست؟

در گذشته، تکنولوژی‌های مختلفی در زمینه مهندسی زلزله و دیگر حوزه‌های مرتبط با ایمنی و اصول ساخت و ساز معرفی و توسعه یافته‌اند. همچنین، اقدامات و آیین‌نامه‌های متعددی برای ارتقاء محکمیت کارهای مرتبط با حفظ ساختار ساختمان و افزایش استحکام آن به کار گرفته شده‌اند. یکی از مشهورترین آیین‌نامه‌ها در این زمینه استاندارد ۲۸۰۰ می‌باشد.

استفاده از کاربردهای بالقوه هوش مصنوعی و هوشمندسازی ماشین‌آلات، قادر است در صنعت ساخت و ساز تغییرات اساسی ایجاد کند. این امکان به دلیل مزایایی که این فناوری‌ها در این حوزه فراهم می‌کنند، امکان‌پذیر است. ممکن است سوال شود که چرا؟ در صنعت ساختمان، درخواست‌های مربوط به جمع‌آوری اطلاعات و داده‌ها، مواجهه با مسائل پیش‌بینی نشده، تغییر در سفارشات در طول پروژه، اموری است که به صورت معمولی و طبیعی اتفاق می‌افتد. اما با بکارگیری هوش مصنوعی و هوشمندسازی، می‌توان بهترین نتایج را در مدیریت و پیش‌بینی این مسائل حاصل کرد.

دستیار آگاه و هوشمند

یادگیری ماشین در صنعت ساختمان سازی قابلیت ارائه یک دستیار آگاه و هوشمند را دارد که توانمندی انجام آنالیز داده‌ها را دارد و خلاصه اطلاعات را به صورت گزارش ارائه می‌دهد. این دستیار هوشمند نه تنها قادر به تجزیه و تحلیل دقیق داده‌ها بلکه به عنوان یک ابزار کمکی در فرآیند تصمیم‌گیری نیز عمل می‌کند. همچنین، این دستیار ممکن است در مواقعی که لازم است، هشدارها و اطلاعات مهم را به ما ارائه دهد، که این امر بهبود بهره‌وری و کنترل بیشتر بر پروژه‌ها کمک خواهد کرد.

کاربردهای هوش مصنوعی در ساختمان سازی

جلوگیری از گسترش هزینه‌ های احتمالی

هنگامی که به پروژه‌های بزرگ اشاره می‌شود، معمولاً مسئله کسری بودجه به عنوان یک چالش پیش می‌آید. این امر، در هر پروژه بزرگی ممکن است رخ دهد، اما با بهره‌گیری از هوش مصنوعی، این چالش قابل جبران و بهبود است. شبکه‌های عصبی مصنوعی در استفاده از آیین‌نامه‌ها برای پروژه‌های ساختمانی، بر اساس اندازه پروژه، نوع قرارداد، سطح شایستگی مدیران و سایر عوامل مؤثر، می‌توانند اطلاعاتی ارائه دهند که موجب از بین بردن نگرانی‌ها از هزینه‌های پنهان می‌شود. این داده‌ها می‌توانند شامل زمان‌بندی برای شروع و پایان پروژه، پیش‌بینی مدت زمان انجام و فعالیت‌های مورد نیاز باشند.

استفاده از هوش مصنوعی در صنعت ساختمان می‌تواند به بهبود مهارت‌ها و دانش ما در این زمینه کمک کرده و سرعت انجام کارها را افزایش دهد. اگر هوش مصنوعی در یک پروژه مورد استفاده قرار گیرد، ممکن است شاهد کاهش تعداد کارگران و نیروی کار باشیم که به تبع آن هزینه‌ها نیز کاهش پیدا کند.

طراحی دقیق نما و ساختمان از طریق طراحی سازنده

هنگامی که در مورد مدل سازی ساختمان صحبت می‌شود، اشاره به مدل‌های سه بعدی داریم که به افراد این امکان را می‌دهد تا برای برنامه‌ریزی، طراحی، ساخت و مدیریت کارآمد ساختمان‌ها و زیرساخت‌ها از بینایی بهره‌مند شوند.

برنامه‌ریزی در مدل‌های سه بعدی به این معناست که تمامی فعالیت‌های مرتبط با ساختمان‌سازی، از جمله معماری، مهندسی، مکانیک، برق و لوله‌کشی به طور کامل زمان‌بندی شود. هدف در این فرآیندها ادغام تیم‌ها و اجرای یک برنامه کامل و هماهنگ برای پیشبرد پروژه است.

نرم‌افزار ETABS یک ابزار لازم و اساسی در زمینه مدل‌سازی ساختمانی است و در پیشرفت هوش مصنوعی نیز نقش بسیار مهمی دارد. این نرم‌افزار به مهندسین عمران کمک می‌کند تا با استفاده از تکنولوژی مدل‌سازی پیشرفته، ساختمان‌ها را بهبود بخشند و پروژه‌های خود را به بهره‌وری بیشتری اداره کنند.

نرم‌افزاری که مورد بحث قرار گرفته، با بهره‌گیری از تکنولوژی یادگیری ماشین، قادر است مدل‌های سه بعدی از سیستم‌های مکانیکی، الکتریکی، و حتی لوله‌کشی ساختمان را ایجاد نماید و فرآیند ما را بسیار راحت‌تر سازد. لازم به ذکر است که این امکانات موجود در نرم‌افزار به هیچ وجه با طراحی که توسط طراح انجام می‌شود مغایرت ندارد؛ بلکه به او در این فرآیند برای بیشترین بهره‌وری از فضا و منابع کمک می‌کند.

کاهش ریسک‌ در پروژه ها

یکی از دلایل دیگری که باعث می‌شود از کاربرد هوش مصنوعی در ساختمان‌سازی استفاده کنیم، مسئله ریسک‌هایی است که در پروژه وجود دارد. هر پروژه ساختمانی بدون ریسک اصلاً معنا ندارد، چرا که پروژه‌های ما بر مبنای منابعی که در آن‌ها صرف می‌کنیم، می‌توانند برای ما مشکلات و چالش‌هایی ایجاد کنند که شاید چندان نتوانیم راحت آن‌ها را درک کنیم.

برنامه ریزی پروژه به صورت هدف دار

برنامه‌ریزی پروژه‌های بزرگ ساختمانی یکی از حوزه‌های دانشگاهی است که افراد باید سال‌ها تلاش کنند تا ابتدا به صورت تئوری این موضوع را یاد بگیرند. حالا فرض کنید که ما با کمک هوش مصنوعی در ساختمان‌سازی این برنامه‌ریزی را به صورت هدفمند و پروژه محور انجام دهیم و اطمینان داشته باشیم که کمترین میزان خطا رخ می‌دهد.

الگوریتم‌هایی که در این راستا می‌توانند تعریف شوند و مورد استفاده قرار بگیرند، می‌توانند در اصطلاح الگوریتم‌های یادگیری تقویتی باشند. این روش‌ها بر مبنای آزمون و خطا می‌توانند رشد کنند تا جایی که دیگر سرنوشت پروژه‌ای از بین برود. برنامه‌ریزی هم به عنوان یک کاربرد هوش مصنوعی در ساختمان‌سازی که مهم می‌باشد، قابل معرفی و از مهم‌ترین مزیت‌های آن است.

گسترش امنیت در ساختمان سازی

مسئله امنیت در ساختمان‌سازی از جمله مواردی است که همیشه و در همه جا از آن صحبت می‌شود، اما آیا واقعاً مسئله‌ای است که قابل حل با هوش مصنوعی در ساختمان‌سازی باشد؟ بر اساس تحقیقات انجام شده توسط اداره امور امنیت و سلامت مشاغل آمریکایی (OSHA)، دلیل اصلی مرگ و میر در فعالیت‌های خصوصی (البته این موضوع به استثنای تصادف در بزرگراه‌ها است) می‌تواند در صنعت ساخت‌وساز سقوط از ارتفاع و به دنبال آن برخورد ضربه‌ای از سوی یک جسم، برق گرفتگی و گرفتار شدن بین مصالح ساختمانی را در بر بگیرد.

بر اساس گزارش‌ها، برخی از پیمانکاران فعال سعی داشته‌اند با به کارگیری هوش مصنوعی راجع به این موضوع اطلاعات جمع‌آوری کنند و تحلیل کنند که چه بخش‌هایی از پروژه آن‌ها احتمال خطر بیشتری دارد و باید چه کاری برای پیشگیری از آن انجام دهند. به‌عنوان مثال، سیستم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی و الگوریتم‌های بر اساس تصاویر و داده‌های بصری می‌توانند تحلیل کنند که در کدام نقاط از پروژه احتمال وقوع حوادث بالاتر است و اعلامیه‌های ایمنی را تشویق کنند. این نوع فناوری می‌تواند بهبودهای مهمی در زمینه ایمنی در صنعت ساخت‌وساز به همراه داشته باشد.

مبارزه با مشکل و بحران کمبود نیروی کار

آخرین مزیت و کاربرد هوش مصنوعی در صنعت ساخت و ساز، مشکل و بحران کمبود نیروی کار است که در هر حوزه‌ای از صنعت به چشم می‌خورد. این کمبود نیروی کار می‌تواند به معنای کاهش تعداد کارگران ماهر یا حتی نبودن افرادی با مهارت‌های خاص در صنعت ساخت و ساز باشد. شاید در واقع یکی از دلایل اصلی سرمایه‌گذاری و ورود بسیاری از کسب و کارهای ساخت‌وساز به هوش مصنوعی هم همین باشد که بتوانند با کمک کامپیوتر و تکنولوژی، نیاز به نیروی کار را به حداقل رسانده و کار را با دقت بالاتری به انجام برسانند.

جمع بندی نهایی

هوشمندسازی خانه و ساختمان با بهره‌گیری از هوش مصنوعی دنیای آینده را به سمت تغییر و بهبود می‌برد. این تکنولوژی می‌تواند به ما کمک کند تا زندگی را راحت‌تر، مطمئن‌تر، و هوشمندتر تجربه کنیم. از کاربردهای هوشمندسازی خانه و ساختمان می‌توان به مدیریت هوشمند سیستم‌های نورپردازی، گرمایش و سرمایش، امنیت، اتوماسیون منزل، و بهینه‌سازی مصرف انرژی اشاره کرد.

در آینده، امکان دارد خانه‌ها هوشمند‌تر و قابل تطبیق‌تر با نیازهای ساکنان شوند. از تصمیم‌گیری‌های خودکار بر اساس روزمرگی و عادات ساکنان گرفته تا کاهش مصرف انرژی و بهینه‌سازی هر چه بیشتر فضاها، هوش مصنوعی در این حوزه نقش مهمی ایفا خواهد کرد.

در ضمن، در ساختمان‌ها هوش مصنوعی می‌تواند در مدیریت هوشمند انرژی، پیش‌بینی نگهداری و تعمیرات، بهبود کارایی سیستم‌های مختلف مثل تهویه و نورپردازی، و حتی مانیتورینگ کیفیت هوا و امکانات بهداشتی نقش مؤثری داشته باشد. این تغییرات، ساختمان‌ها را به محیطی هوشمند و پایدار تبدیل می‌کند.