Bentley Systems数字创新实验室高级总监Greg Demchak写道,新

的革命将带来便利,而不是破坏

对许多人来说,人工智能(AI)的概念激发的是恐惧而不是阴谋。人工智能出了岔子是科幻小说的主要内容,有无数创造转变的例子。在他们的主人身上。电影《机械姬》(Ex Machina)和连续剧《西部世界》(Westworld)提供了一个高光泽的视角。

在AEC行业,许多设计师、工程师和建筑商有一个更实际的担忧——人工智能技术是否会对我们建造基础设施的方式产生负面影响?他们是否必须完全放弃受信任的工作流,转而使用甚至可能无法正常工作的技术?

在Bentley Systems数字创新实验室(iLab)的团队工作中,我们探索了新兴了解新技术以及如何将其应用于基础架构的设计、构建和运营中的实际用例。

我们还听到了AEC公司对基础设施中的人工智能的初步反应。尽管数字化总体上已经席卷了整个行业,但人工智能技术的发展一直比较缓慢。在建筑工地的办公室里,只要提到人工智能,就会引来茫然的目光,因为他们没有意识到人工智能能为他们做什么。

尽管潜在客户很难解释人工智能将如何帮助他们交付一个项目,该技术很可能已经在积极使用——他们只是没有意识到而已。尽管创新的人工智能解决方案将有助于彻底改变AEC公司设计、建造和维护基础设施的方式,但我不认为它们的到来会造成重大破坏。相反,人工智能技术有可能融入现有的工作流程和技术,增强人们的工作方式。

我们

大多数人已经在基础上使用人工智能技术水平。例如,微软Viva现在分析人们的工作方式,并提出提高工作效率的方法,例如在收件人更有可能立即收到电子邮件时发送电子邮件。智能手机和电子邮件平台上的自动填充功能越来越擅长预测你下一步要输入的单词或短语。YouTube可以立即从数以百万计的视频中筛选出符合你口味的内容。

所有这些创新都在使用人工智能,但我们没有。通常认为它们是人工智能。它们只是又一个让生活更方便的功能。人工智能已经天衣无缝地融入了我们的生活,以至于我们甚至没有注意到它的存在。

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我认为同样的情况也会发生在AEC行业的人工智能解决方案上。尽管这项技术刚刚开始在现实世界中应用,但一系列组织,无论是历史悠久的还是全新的,都在发展中。有望显著改善设计、施工和运营的下一代人工智能应用。

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学习榜样

瓦隆水务

公司(SWDE)是一家区域性水务公司,拥有并维护一系列比利时各地的水塔。随着时间的推移,Juprelle的一座塔楼已经严重退化,接缝爆裂,大楼砖块分离,并出现多处裂缝。该组织需要迅速修复损坏,以保持水塔的服务,但他们需要找到一种方法,在一次会议中完成所有的维修。

SWDE已经依靠无人机来捕捉比人眼所能捕捉的更详细的检查,但即使是无人机图像也需要解释。他们发现本特莱伊系统公司正在为其ContextCapture应用程序设计人工智能功能,以检测裂缝、腐蚀和其他故障,该应用程序从捕获的图像和由此产生的机器学习模型中生成数字双胞胎。这两个组织合作完善了这些能力,并在塔的现实网格上进行了测试。结果,SWDE自动检测到塔中的1704个裂纹,其中520个裂纹长度小于2毫米–容易被人眼忽略。

Bentley目前正在推广该技术,以改进其他类型的基础设施检查,例如他们与Collins工程师合作,测试和验证桥梁的自动裂缝检测。

人工智能可以改进操作和构造的

另一种方式是用神经辐射场(Nerfs)增强数字双胞胎。通常,组织UPDA带有一系列摄像头和传感器的数字双胞胎。虽然这种方法确实提供了关于项目区域当前状态的有价值的信息,但创建重大物理变化(如建筑物的完工)的沉浸式、详细的3D副本通常需要创建全新的现实网格渲染。

尽管数字化总体上席卷了整个行业,但人工智能技术的发展却比较缓慢。在建筑工地办公室提到人工智能吸引空白的目光,因为他们没有意识到人工智能可以为他们

做什么

Nerfs可以将更改和新元素插入到Digital Twin中,而所需的工作量只是手动创建它们的一小部分。神经网络可以获取部分2D图像,并快速将其转换为完整的场景。在英伟达的NGP Instant Nerf演示中(见下文),该组织立即拍摄了四张手持宝丽来相机的模特的照片,每张照片都捕捉到了不同的耳内角。在几秒钟内,应用程序生成了模型及其周围环境的完整3D表示,人工智能填补了空白。然后,操作员可以以平滑的刷新率围绕模型的表示自由旋转。

削弱有可能以接近实时的方式呈现资产的物理变化、施工车辆的位置,甚至是网站的访问者。你的数字双胞胎不只是带来静态视频馈送,而是可以产生一个三维捕捉的现实,你可以通过飞行。

NGP Instant Nerf在几个月前刚刚推出,但这样的组织因为Bentley已经在研究该技术,以确定如何将其纳入数字孪生创建过程。

在设计方面,企业开始从人工智能图像生成器中寻找灵感,比如OpenAI的Dall-E和MidJourney.这些服务可以根据提示快速生成各种2D图像,如“现代工业风格的开放式办公室”或“巴勃罗·毕加索风格的大象吃煎饼”

在iLab中,我们最近使用了AI-Generat为即将到来的会议创建虚拟现实办公空间体验的概念艺术。只需几个关键词,我们就能生成我们用来测试想法的三维视觉效果。这些快速草图使我们能够快速循环想法,并导致虚拟空间的设计决策。

各种新的组织正在努力为AEC领域带来更多类型的人工智能援助。TestFit和Hypar都在开发可以自动生成自动计算面积、成本和可施工性概念设计。输入定义,如大小、层数、建筑功能和停车要求,它们的应用程序可以创建遵循最佳实践的模型,并可以给出所需尺寸和功能的估计,这有助于可行性研究和成本估算。

然后,Obayashi更进了一步,与Sri International和HYPAR合作开发了.io/building-a-tower-generator-with-obayashi “ target=”_blank “ rel=” noopener ">可以分析建筑物外部照片并在hypar中创建类似建筑物立面的AI函数。这就像选择最喜欢的照片或生成的图像并将其拖动到模型上一样简单。在不到一分钟的时间内,Hypar根据示例图像生成了一个3D立面设计。

Scaled Robotics正在研究一种方法,通过让工人穿上它,将他们转变为图像捕捉车辆。带嵌入式摄像头的安全帽。当他们走过工作现场时,他们可以使用Reality Capture来自动计算现场的合规性和进度。他们的专业人工智能模型可以对点云进行分类,并将这些点与BIM模型进行比较,以生成合规报告。

AEC AI的

大多数突破都有一个共同点,那就是它们的目标并不是完全颠覆我们设计、构建和维护基础设施的方式。相反,它们是单独的工具,可以增加现有流程的价值。这些创新现在看起来很奇特,但一旦它们证明了自己的价值并成为常规工具箱的一部分,它们就会像BIM和数字设计一样普通。一旦你开始使用它并习惯了它,人工智能就不再可怕了。


主图说明:在比利时,SWDE正在使用人工智能自动检测水塔的裂缝。
图片由Bentley Systems提供

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