世界上約有7％的勞動力從事建筑業(yè)，因此它是世界經(jīng)濟的主要部門。

世界上約有7％的勞動力從事建筑業(yè)，因此它是世界經(jīng)濟的主要部門。個人和企業(yè)每年在建筑相關(guān)活動上花費10萬億美元（麥肯錫，2017）。其他行業(yè)已經(jīng)使用和其他技術(shù)來改變其生產(chǎn)力績效。相比之下，建筑以冰川的速度發(fā)展。

在過去的幾十年里，全球建筑業(yè)每年僅增長1％。相比之下，制造業(yè)增長率為3.6％，全球經(jīng)濟增長率為2.8％。建筑業(yè)的生產(chǎn)率或每個工人的總經(jīng)濟產(chǎn)出保持不變。相比之下，自1945年以來，零售業(yè)，制造業(yè)和農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)率增長了1500％。其中一個原因是建筑業(yè)是世界上數(shù)字化程度最低的行業(yè)之一，采用新技術(shù)的速度很慢（麥肯錫，2017年）。

采用最新技術(shù)對團隊來說可能是艱巨的。但機器學(xué)習(xí)和正在幫助提高作業(yè)現(xiàn)場的效率，并在此過程中節(jié)省資金。已經(jīng)在建筑行業(yè)中出現(xiàn)了對其他行業(yè)產(chǎn)生影響的人工智能解決方案。

圖源：圖蟲創(chuàng)意

什么是人工智能和機器學(xué)習(xí)

人工智能（ai）是用于描述機器何時模仿人類認知功能（如解決問題，模式識別和學(xué)習(xí)）的集合術(shù)語。機器學(xué)習(xí)是ai的一個子集。機器學(xué)習(xí)是一個人工智能領(lǐng)域，它使用統(tǒng)計技術(shù)使計算機系統(tǒng)能夠從數(shù)據(jù)中“學(xué)習(xí)”，而無需明確編程。當(dāng)機器接觸到更多數(shù)據(jù)時，機器會更好地理解并提供洞察力。

麥肯錫預(yù)計，在不久的將來，人工智能在建筑領(lǐng)域的普及將是溫和的（麥肯錫，2018年）。盡管如此，正在發(fā)生轉(zhuǎn)變。利益相關(guān)者再也不能將ai視為僅與其他行業(yè)相關(guān)。工程和施工將需要趕上ai方法和應(yīng)用程序。這是應(yīng)對即將到來的市場競爭者并保持相關(guān)性的唯一途徑。

智能建筑的ai和機器學(xué)習(xí)

機器學(xué)習(xí)和人工智能在建筑中的潛在應(yīng)用是巨大的。對信息，未決問題和變更單的請求是業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)要求。機器學(xué)習(xí)就像一個聰明的助手，可以仔細檢查這一大量的數(shù)據(jù)。然后，它會向項目經(jīng)理發(fā)出需要他們注意的關(guān)鍵事項的警報。一些應(yīng)用程序已經(jīng)以這種方式使用ai。它的好處包括垃圾郵件的平凡過濾到高級安全監(jiān)控。

10個施工中的ai示例

1. 防止成本超支

盡管雇用了最好的項目團隊，但大多數(shù)大型項目都超出預(yù)算。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于項目，根據(jù)項目規(guī)模，合同類型和項目經(jīng)理的能力水平等因素預(yù)測成本超支。預(yù)測模型使用諸如計劃開始日期和結(jié)束日期之類的歷史數(shù)據(jù)來設(shè)想未來項目的實際時間表。ai幫助員工遠程訪問真實的培訓(xùn)材料，幫助他們快速提高技能和知識。這減少了將新資源加載到項目上所花費的時間。結(jié)果，加快了項目交付。

2. 通過生成式設(shè)計（generative design）更好地設(shè)計

建筑信息模型是一個基于3d模型的過程，為建筑，工程和施工專業(yè)人員提供洞察力，以有效地規(guī)劃，設(shè)計，建造和管理建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施。為了規(guī)劃和設(shè)計建筑物，3d模型需要考慮建筑，工程，機械，電氣和管道（mep）計劃以及各個團隊的活動順序。面臨的挑戰(zhàn)是確保子團隊的不同模型不會相互沖突。業(yè)界正試圖以生成設(shè)計的形式使用機器學(xué)習(xí)來識別和緩解不同團隊在規(guī)劃和設(shè)計階段產(chǎn)生的不同模型之間的沖突，以防止返工。有軟件它使用機器學(xué)習(xí)算法來探索解決方案的所有變體并生成設(shè)計備選方案。它利用機器學(xué)習(xí)專門創(chuàng)建機械，電氣和管道系統(tǒng)的3d模型，同時確保mep系統(tǒng)的整個路徑不會與建筑物架構(gòu)沖突，同時從每次迭代中學(xué)習(xí)以獲得最佳解決方案。

3. 風(fēng)險緩解

每個建筑項目都存在一些風(fēng)險，包括質(zhì)量，安全，時間和成本風(fēng)險等多種形式。項目越大，風(fēng)險就越大，因為有多個分包商在工作現(xiàn)場并行處理不同的行業(yè)。今天有人工智能和機器學(xué)習(xí)解決方案，一般承包商用于監(jiān)控工作現(xiàn)場的風(fēng)險并確定其優(yōu)先級，因此項目團隊可以將他們有限的時間和資源集中在最大的風(fēng)險因素上。ai用于自動為問題分配優(yōu)先級。分包商根據(jù)風(fēng)險評分進行評級，因此施工經(jīng)理可以與高風(fēng)險團隊密切合作以降低風(fēng)險。

4. 項目規(guī)劃

ai startup于2018年啟動，承諾其和人工智能是解決后期和超預(yù)算建設(shè)項目的關(guān)鍵。該公司使用機器人自動捕獲建筑工地的3d掃描，然后將這些數(shù)據(jù)輸入深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)對不同子項目的距離進行分類。如果事情似乎偏離軌道，管理團隊可以介入處理小問題，然后再成為主要問題。未來的算法將使用稱為“強化學(xué)習(xí)”的ai技術(shù)。該技術(shù)允許算法基于反復(fù)試驗來學(xué)習(xí)。它可以根據(jù)類似項目評估無窮無盡的組合和替代方案。它有助于項目規(guī)劃，因為它可以優(yōu)化最佳路徑并隨著時間的推移自行糾正。

5. ai將使專業(yè)招聘網(wǎng)站更具生產(chǎn)力

有些公司開始提供自動駕駛建筑機械，以便比人類同行更有效地執(zhí)行重復(fù)性任務(wù)，例如澆筑混凝土，砌磚，焊接和拆除。挖掘和準(zhǔn)備工作由自動或半自動推土機完成，可以在人類程序員的幫助下準(zhǔn)備工作現(xiàn)場以確定規(guī)格。這為建筑工作本身釋放了人工，減少了完成項目所需的總時間。項目經(jīng)理還可以實時跟蹤作業(yè)現(xiàn)場的工作。他們使用面部識別，現(xiàn)場攝像頭和類似技術(shù)來評估員工的工作效率和程序的一致性。

6. 施工安全

建筑工人在工作中被殺的次數(shù)是其他勞動者的五倍。根據(jù)osha的報告，建筑行業(yè)私營部門死亡（不包括公路碰撞）的主要原因是跌落，其次是物體撞擊，觸電死亡，以及夾在中間/之間?？偛课挥诓ㄊ款D的總承包商年銷售額達30億美元，正在開發(fā)一種算法，可以分析工作現(xiàn)場的照片，掃描他們的安全隱患，例如沒有穿戴防護設(shè)備的工人，并將圖像與事故記錄相關(guān)聯(lián)。該公司表示，它可以計算項目的風(fēng)險評級，因此在檢測到威脅升高時可以進行安全簡報。

7. ai將解決勞動力短缺問題

勞動力短缺以及提高該行業(yè)低生產(chǎn)率的愿望迫使建筑公司投資人工智能和數(shù)據(jù)科學(xué)。麥肯錫2017年的一份報告稱，建筑公司可以通過實時數(shù)據(jù)分析將生產(chǎn)率提高50％。建筑公司開始使用人工智能和機器學(xué)習(xí)來更好地規(guī)劃工作中的勞動力和機械分配。機器人不斷評估工作進度以及工人和設(shè)備的位置，使項目經(jīng)理能夠立即告知哪些工作場所有足夠的工人和設(shè)備按時完成項目，哪些可能落后于可以部署額外勞動力的地方。專家預(yù)計，建筑機器人將通過人工智能技術(shù)變得更加智能和自主。

8. 裝配化施工

建筑公司越來越依賴于由自動機器人組成的非現(xiàn)場工廠，這些機器人將建筑物的組件拼湊在一起，然后由現(xiàn)場的人工拼湊在一起。像墻一樣的結(jié)構(gòu)可以通過自動機械比人類對應(yīng)物更有效地完成裝配線風(fēng)格，讓人類工人在結(jié)構(gòu)安裝在一起時完成細節(jié)工作，如管道，hvac和電氣系統(tǒng)。

9. 人工智能和建設(shè)中的大數(shù)據(jù)

在每天都在創(chuàng)建大量數(shù)據(jù)的時候，ai systems每天都會接觸到無數(shù)的數(shù)據(jù)來學(xué)習(xí)和改進。每個工作站點都成為ai的潛在數(shù)據(jù)源。從移動設(shè)備，無人機視頻，安全傳感器，建筑信息模型（bim）等捕獲的圖像生成的數(shù)據(jù)已成為信息池。這為建筑行業(yè)專業(yè)人士和客戶提供了在ai和機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)的幫助下分析數(shù)據(jù)并從中獲益的機會。

10. 人工智能用于后期運營

建筑經(jīng)理可以在建筑完工后很長時間內(nèi)使用ai。建筑信息建模（bim）存儲有關(guān)建筑物結(jié)構(gòu)的信息。ai可用于監(jiān)控開發(fā)問題，甚至提供防止問題的解決方案。

人工智能在建筑中的未來

機器人技術(shù)，人工智能和可以將建筑成本降低多達20％。工程師可以穿上虛擬現(xiàn)實護目鏡，并將迷你機器人送入正在建設(shè)的建筑物中。這些機器人使用相機跟蹤工作進展。ai被用于規(guī)劃現(xiàn)代建筑中的電氣和管道系統(tǒng)的布線。公司正在使用ai來開發(fā)工作場所的安全系統(tǒng)。人工智能被用于跟蹤現(xiàn)場工人，機器和物體的實時交互，并向主管提醒潛在的安全問題，施工錯誤和生產(chǎn)力問題。

盡管有大量失業(yè)預(yù)測，人工智能不太可能取代人力資源。相反，它將改變建筑行業(yè)的商業(yè)模式，減少昂貴的錯誤，減少工地傷害，并提高建筑運營效率。

建筑公司的領(lǐng)導(dǎo)者應(yīng)根據(jù)人工智能對公司獨特需求產(chǎn)生最大影響的領(lǐng)域確定投資的優(yōu)先順序。早期的推動者將確定行業(yè)的方向，并在短期和長期內(nèi)受益。

來源：光銘研究院整理，原文在the benefits of ai in construction