هوش مصنوعی در مهندسی عمران، امروزه از جایگاه ویژه ای برخوردار است و به عنوان یک ابزار کلیدی اجتناب
ناپذیر تلقی می شود. هرچقدر خطاهای انسانی در پروژه های عمرانی به حداقل برسد، سازه در مواجه با خطرات
احتمالی مانند زلزله، فرونشست، آتش سوزی و … عملکرد بهتر و قابل قبول تری از خود نشان می دهد. با کمک
هوش مصنوعی می توان صنعت ساختمان سازی را به این هدف سوق داد. با تیم مهندسین هلدینگ باریستان
همراه شوید تا دریابید هوش مصنوعی چیست و چه کاربردهایی در حوزه عمران و ساختمان سازی دارد.
هوش مصنوعی چیست ؟
هوش مصنوعی ) به انگلیسی: Artificial Intelligence ( به دستیابی به ذهنیت ماشین ها و توانایی آن ها در
انجام کارهایی که به نظر می رسد نیازمند هوش و توانایی انسان است، اطلاق می شود. در مهندسی عمران و صنعت
ساخت و ساز، کاربرد هوش مصنوعی بسیار گسترده است، یعنی از تکنولوژی هوش مصنوعی می توان در زمینه
هایی همچون مدیریت پروژه، برنامه ریزی، تحلیل داده های ساخت و ساز و حتی بهینه سازی فرایندهای ساختمانی
بهره مند شد.
کاربرد هوش مصنوعی در عمران
از زمانی که فرآیند ساخت سازه شروع می شود تا زمان بهره برداری از سازه، می توان از مزایای هوش مصنوعی بهره
مند شد. استفاده از هوش مصنوعی در صنعت عمران، به طرز چشمگیری خطاهای انسانی و سهل انگاری ها را
کاهش داده و روند کار را سرعت می بخشد. فرقی ندارد پروژه در کدام مرحله باشد زیرا هوش مصنوعی قابلیت این
را دارد که راه حل های مختلف با توجه به وضعیت پروژه ارائه دهد. در ادامه به طور کامل مزایای هوش مصنوعی
را مورد بررسی قرار می دهیم.
1 هوش مصنوعی و طراحی بهینه .
سازه هایی که بهینه طراحی نشوند، بی شک سنگین خواهند بود و به طبع هزینه ساخت آن ها نیز بیشتر است. از
طرفی، همانقدر که استحکام سازه اهمیت دارد، قیمت نیز برای کارفرمایان مهم می باشد. هوش مصنوعی در طراحی
ساز ه می تواند نقش به سزایی داشته باشد. این تکنولوژی می تواند سازه را تحت بارگذاری های مختلف تحلیل کند
و بهینه ترین طرح را به شما پیشنهاد دهد یعنی توانایی این را دارد که تا 20 درصد از وزن سازه بکاهد. از این رو،
دیگر نگران استحکام سازه و هزینه پروژه نخواهید بود. برای طراحی یک سازه به صورت بهینه می توان از هوش
مصنوعی نرم افزارهایی مانند ETABS ، MIDAS ، SAP2000 و Robot Structural Analysis کمک گرفت.
همچنین پس از طراحی سازه، می توانید آن را در نرم افزار قدرتمند Autodesk Revit مدلسازی کرد ه و به کمک
افزونه GenMEP طراحی بخش های مکانیکی، الکتریکی و لوله کشی ساختمان را انجام دهید. این نرم افزار در
حوزه مدلسازی سازه، معماری و مکانیک بسیار کارآمد بوده و قادر است فرآیند طراحی، ساخت و مد یریت را سرعت
ببخشد.
2 برآورد هزینه پروژه با هوش مصنوعی .
برآورد هزینه در هر پروژه، از نگرانی و دغدغه های اصلی یک مهندس به شمار می آید. نداشتن دقت کافی و توانایی
پیش بینی، می تواند سبب مشکلات اساسی شود. در این میان، هوش مصنوعی می تواند شما را با دقت و قدرت
پیش بینی بالای خود شگفت زده کند. هوش مصنوعی در ساخت و ساز این امکان را برای یک مهندس فراهم می
کند تا بتواند با توجه به هزینه های پروژه های گذشته خود، منابع مالی خود را به بهترین شکل، بودجه بندی کند.
از نرم افزارهای قدرتمند این حوزه می توان به Candy Software و ProEst اشاره کرد.
3 مدیریت بهتر پروژ ه به کمک هوش مصنوعی .
یکی از اصلی ترین کاربردهای هوش مصنوعی در مهندسی عمران، مدیریت پروژه به نحو احسن است. هر پروژه
عمرانی، مراحل مختص به خود را دارد. برای مثال، یک پروژه ساختمان سازی مراحل متفاوتی نسبت به یک پروژه
سدسازی دارد و مراحل هر کدام از آن ها باید به ترتیب و با دقت کافی اجرا شوند. از همین رو، با استفاده از هوش
مصنوعی به عنوان یک دستیار کاربلد، می توانید پروژ هها ی عمرانی و ساختمان ساز ی را به بهترین شکل ممکن،
مدیریت کنید و مناسب ترین تصمیم ها را بگیرید. برای برنامه زمانبندی و مدیریت پروژ ه، استفاده از نرم افزارهای
هوشمندی مانند Microsoft Project و Primavera P6 را در اولویت قرار دهید.
4. HSE و هوش مصنوعی
با کمک هوش مصنوعی، دیگر نگران بروز حوادث ناگوار و امنیت کارگران و افراد حاضر در پروژه نخواهید بود. اگر
در بخش HSE پروژه مشغول به کار هستید، حتما از هوش مصنوعی کمک بگیرید. هوش مصنوعی (AI) می تواند
به شما کمک کند تا تجهیزات حفاظتی افراد مانند کلاه و دیگر وسایل را بررسی کنید و اگر فردی بدون وسایل حفاظتی
مشغول به کار بود، برای او اخطار بفرستید. هوش مصنوعی در امنیت افراد و جلوگیری از بروز خطرات احتمالی بسیار
موثر است، پس آن را دست کم نگیرید. از پلتفرم هوشمند Smartvid.io استفاده و افرا د بدون وسایل حفاظتی را
شناسایی کنید.
5. ساختمان سازی با ربات های هوشمند .
تا کنون به ساختمان سازی با رباتهای هوشمند اندیشیده اید؟ سرعت بالا، دقت و تمیزی از توانایی ربات ها به
حساب می آیند که در صنعت ساختمان سازی شاهد جای خالی آن ها هستیم. هم اکنون می توان از ربات های
هوشمند در عملیات های رنگ آمیزی، دیوارچینی، تخریب و دیگر موارد کمک گرفت. کاهش هزینه نیروی انسانی،
بهبود سرعت کار و افزایش دقت از مزایای ساختمان سازی با ربات است.
6.کارگاه امن با هوش مصنوعی
تجهیزاتی که در کارگاه ها وجود دارند، موضوع امنیت کارگاه را به ما یادآوری می کنند. هرچند که در کارگاه افرادی
به عنوان نگهبان هستند تا از تجهیزات محافظت کنند اما هوش مصنوعی بهتر می تواند از دزدیده شدن تجهیزات
جلوگیری کند. به عنوان مثال با استفاده از فنس مجازی، می توانید از تردد افراد در محدوده ی کارگاه جلوگیری کنید.
این فنس ها در صورت مشاهده افراد، سریعا هشدار خواهند داد.
7.نظارت دقیق به کمک هوش مصنوعی .
نظارت دقیق از دیگر کاربردهای هوش مصنوعی در عمران و ساختمان سازی ست. هم اکنون ناظران ساختمان بر
اساس دانش و تجربه خود، کیفیت اجرای ساختمان را کنترل و بررسی می کنند. اما هوش مصنوعی می تواند فرایند
نظارت بر ساختمان را بسیار دقیق تر انجام دهد. به عنوان نمونه، تکنولوژی پردازش تصویر می تواند اطلاعات بسیار
دقیقی از ترک های داخل بتن در اختیار شما قرار دهد. پس اگر ناظر سازه هستید، پیشنهاد می کنیم از هوش
مصنوعی به عنوان دستیار خود کمک بگیرید.
8.ساخت به کمک پرینتر 3 بعدی
با پرینتر های سه بعدی می توانید به پروژه خود، دقت و سرعت ببخشید. این نسل از پرینترها قابلیت این را دارند
تا قسمت های مختلف یک سازه را با مصالح گوناگون که مقاومت بالایی دارند، پرینت کنند. فراموش نکنید که می
توان با پرینتر های سه بعدی 3D printer) ( پلان سازه را بر روی زمین کشید و به راحتی شروع به ساخت کرد.
تاکنون چندین پروژ ه با این پرینترها ساخته شده اند. یکی از این پروژه ها، ساخت ی ک خانه به مساحت 111 متر
مربع در ایالت ویرجینیا آمریکا است که توسط شرکت سازنده Alquist در سال 2021 به انجام رسید. همچنین بزرگترین
سازه پرینت شد ه در دبی واقع است که سازنده آن )یک شرکت آمریکایی( ادعا می کند این پروژه تنها سه هفته به
طول انجامید.
9.خانه هوشمند
دیگر زمان آن رسیده است که با یک کلیک سیستم تهویه منزل خود را روشن یا خاموش کنید حتی اگر بیرون از
منزل هستید. با کمک هوش مصنوعی می توانید خانه خود را از سیستم های روشنایی و تهویه گرفته تا دوربین
های امنیتی هوشمند کنید. فقط توجه داشته باشید که هوشمند سازی منزل در زمان ساخت یا شروع بهره برداری
مزیت های بیشتری به همراه دارد. ساختمان The Edge واقع در آمستردام هلند به عنوان هوشمندترین ساختمان
شناخته می شود. افرادی که در این ساختمان مشغول به کار هستند به یک برنامه تلفن هوشمند دسترسی دارند که
برنامه آن ها را پی گیر ی م ی کند و به عنوان یک مجوز برای تمام امکانات ساختمان عمل می کند. همچنین به افراد
کمک می کند تا یک فضای پار کینگ و یک فضای کار ی پ یدا کنند زیرا ه یچ میز یا دفتر اختصاصی در ساختمان The Edge وجود ندارد. این موضوع باعث ایجاد برخوردهای جدید و روابط صمیمی بین افراد می شود و کمک می کند
تا از فضای ساختمان تا حد امکان بهینه استفاده شود . همچنین فضا بهطور خودکار نور و دما را مطابق با ترجیحات
شما تنظی م م یکند. از دیگر ساختمان های هوشمند می توان به برج خلیفه دبی، ساختمان Glumac در شانگهای و
برج Capital tower سنگاپور اشاره کرد.
از دیگر کاربردهای هوش مصنوعی در مهندس ی عمران می توان موارد زیر را نام برد:
10. طبقهبندی نوع خاک
11. تخمین درصد رطوبت خاک
12. پیشب ینی مقدار رطوبت در بتن
13. تحلیل و بررسی نشست فونداسیون و پایدار ی شیب
14. پایش سلامت ساز ه و اعلام هشدار در صورت نیاز به تعمیرات
15. استفاده از مصالح هوشمند در نتیجه کاهش ضایعات ساختمانی
چالش و کاستی های هوش مصنوعی
ناگفته نماند که هوش مصنوعی در مهندسی عمران مزایای فوق العاده ای دارد اما با چالش ها و موانعی نیز مواجه
است. مواردی همچون مسائل امنیتی، ایجاد فرهنگ سازمانی برای پذیرش تکنولوژی جدید، نیاز به زیرساخت های
قوی تر و ارتقاء نرم افزار به صورت دوره ا ی، از چالش های موجود در این حوزه است.
کشورهای
کشورهای استفاده کننده از هوش مصنوعی در صنعت ساختمان
استفاده از هوش مصنوعی در ساختمان سازی بسیار رواج یافته و تقریبا بسیاری از کشورها از آن استفاده می کنند.
کشورهایی همچون چین، آمریکا، ژاپن، آلمان و کره جنوبی پیشتاز در صنعت ساختمان سازی به کمک هوش
مصنوعی هستند.
آینده هوش مصنوعی در ساختمان ساز ی
در آینده ای نه چندان دور، کاربردهای هوش مصنوعی در عمران بسیار گسترش خواهد یافت و شاهد تمایز سازه
هایی که به روش سنتی ساخته شده اند با سازه هایی که با هوش مصنوعی ساخته شده اند، خواهیم بود. برخی از
جنبه های این آینده عبارتند از:
• پیشرفت در مدیریت پروژه به خصوص پروژه های عظیم
• گسترش تکنولوژی ساخت معکوس به کمک پرینترهای 3بعدی و تکنولوژی های جدیدتر
• بهینه سازی مصرف انرژی و مدیریت منابع به کمک ساختمان های هوشمند
• توسعه سیستم های ارتباطی و سهولت برقراری ارتباط بین بخش های مختلف یک پروژه
• ارتقاء امنیت سازه ها در برابر خطرات احتمالی
• توسعه و پیشرفت در تجهیزات ساخت و ساز
کلام آخر
هوش مصنوعی به عنوان یک عامل اصلی در تحول صنعت ساختمان به شمار می آید. این فناوری نه تنها به بهبود
عملکرد و کارایی بلکه به کاهش هزینه ها و ارتقاء کیفیت پروژه ها نیز کمک می کند. در این مقاله سعی کردیم تا
حدودی به شرح کاربردهای هوش مصنوعی در صنعت ساختمان سازی بپردازیم. امیدواری م با پیشرفت این تکنولوژی،
بتوانیم آینده ای به دور از خسارات مالی و جانی داشته باشیم.