Одним из актуальных трендов в наше время во всех сферах, включая строительное проектирование, становится применение искусственного интеллекта. Но прежде чем обсуждать варианты его использования, нелишним будет определиться с самим понятием.

Итак, искусственный интеллект (ИИ) — это система, которая может имитировать человеческое поведение для выполнения рутинных задач.

Как работает ИИ?

Искусственный интеллект работает на основе входящей информации. Он самообучается, анализируя результаты запросов множества пользователей. Диалог с искусственным интеллектом похож на взаимодействие руководителя и исполнителя, когда требуется что-то создать, сгенерировать или воспроизвести. Первые попытки будут грубоваты и неточны, но с каждой последующей итерацией запросы становятся все более предметными, а искусственный интеллект, в свою очередь, понимает, в какую сторону двигаться дальше. За счет этого все точнее генерируется результат. Важно отметить, что успех зависит не только от «способностей» системы, но и от того, кто с ней взаимодействует.

Варианты использования

Что же умеет ИИ и как это помогает проектировщикам?

Он может взять на себя вычислительное проектирование. Это метод, при котором проект превращается в поэтапный запрограммированный процесс. Правила и зависимости, лежащие в его основе, можно изменять в любой момент. Алгоритм подхватит эти изменения и сразу перейдет к финалу.

В настоящий момент реализуется все больше объектов со сложной, уникальной архитектурой, например аэропортов. Для них уже недостаточно просто владеть навыками в BIM. Тут и приходит на помощь метод вычислительного проектирования. Изогнутая в разных плоскостях поверхность строится не вручную, а с помощью кода, что позволяет обеспечить как точность позиционирования элементов, так и внедрение изменений и уточнений без отката на начальные позиции.

ИИ доступны средства виртуальной реальности, которые помогают улучшить качество проектирования. На каждом этапе подготавливается виртуальная модель, ее можно показать заказчику, согласовать те или иные решения для продолжения процесса проектирования. Преимущество в том, что заказчик наглядно видит, как выглядит проект в данный момент и на каком этапе находится разработка. Также можно виртуально поприсутствовать на уже существующем объекте. Виртуальная реальность (VR) предлагает полностью иммерсивный опыт, который погружает пользователя в созданное цифровыми технологиями совершенное подобие реального объекта.

Архитекторы с помощью VR могут создавать трехмерные визуализации, которые позволяют клиентам и инвесторам буквально «прогуляться» по зданию и оценить его дизайн, пространственную организацию и атмосферу. Это помогает улучшить понимание проекта и принимать более обоснованные решения.

Дополненная реальность (AR) позволяет наложить виртуальные объекты на реальное окружение. В архитектуре AR используется для создания интерактивных презентаций и визуализаций. С помощью мобильных устройств или специальных очков AR архитекторы могут показывать клиентам и пользователям, как будет выглядеть здание на конкретном участке земли или в определенной среде. Это позволяет лучше представить его масштаб и пропорции, а также визуализировать объект в контексте окружающей среды.

Отношения между реальным и виртуальным миром в архитектуре становятся все более симбиотическими. Виртуальная и дополненная реальность помогают архитекторам лучше представить и визуализировать свои идеи, а также предоставляют клиентам и пользователям возможность более глубокого понимания проекта. Эти технологии также позволяют архитекторам экспериментировать с различными дизайнами и вариантами и быстро вносить изменения в проект.

Но в последние годы развитие ИИ привело к возникновению дискуссий о том, сможет ли ИИ заменить проектировщиков, инженеров и архитекторов. Несмотря на то, что ИИ может быть полезным инструментом в решении задач, люди остаются уникальны в создании новых решений. Далее мы рассмотрим некоторые аргументы, почему искусственный интеллект не сможет заменить проектировщиков, инженеров и архитекторов:

Почему искусственный интеллект не сможет заменить проектировщиков?

1. Искусственный интеллект  не может учитывать контекст.

Одной из главных проблем использования ИИ в проектировании является невозможность учета контекста. Проектирование - это сложный процесс, который включает в себя множество факторов, таких как бюджет, требования клиента, локальные законы и своды правил, ГОСТЫ, СНИПы и т.д., а также общественные потребности. Искусственный интеллект, не обладая человеческим опытом и интуицией, не может учитывать все эти факторы и принимать соответствующие решения.

2. ИИ не может заменить человеческий креативный подход.

Проектирование - э творческий процесс, который требует креативного подхода и интуиции. Искусственный интеллект обладает ограниченным набором алгоритмов   правил, которые он может применять для решения определённых задач. Он не может придумывать новые и уникальные подходы к решению проблем. Проектировщик должен быть способен понимать потребности и ожидания клиента, а также учитывать целый ряд факторов, которые влияют на результат.

3. ИИ не может принимать этические и социально ответственные решения.

Проектировщики, инженеры и архитекторы должны учитывать этические и социальные факторы в своей работе. Например, они должны убедиться в безопасности проектируемых объектов, а также обеспечить их соответствие экологическим стандартам. Искусственный интеллект не может принимать этические и социально ответственные решения, так как он не обладает эмоциями и чувством морали.

4. ИИ не может моделировать сложные системы.

Проектировщики занимаются сложным комплексным процессом создания проекта. ИИ может быть полезным инструментом в процессе, но он не может заменить человека полностью  в процессе проектирования. Искусственный интеллект ограничен теми данными, которые ему были даны для обучения, и не может учитывать все факторы, влияющие на работу системы. Разработка  ПД является сложным и изменчивым процессом, который требует постоянного обучения и адаптации к новым требованиям и технологиям. ИИ может быть полезным инструментом для ускорения некоторых процессов, но он не может заменить человеческое присутствие необходимое для успешной реализации проекта.

5. ИИ не может заменить человеческий опыт.

Человеческий опыт – это ключевой фактор при создании новых решений. Часто бывает, что разные аспекты проекта противоречат друг другу, например, снижение затрат может противоречить нужде в высоком качестве продукции. Опытный проектировщик должен уметь найти лучшее решение, учитывая все факторы и подводящие к ним данные.

Тем не менее, развитие нейросетей может помочь проектировщикам, инженерам и архитекторам автоматизировать рутинные задачи, расширить возможности анализа больших объемов данных, сосредоточиться на творческой части работы и взаимодействии с клиентом и строительными компаниями. Таким образом, ИИ едва ли заменит специалистов полностью, но, безусловно, примет на себя значительную часть задач и сократит количество архитекторов, во многом изменив формат профессии.

Преимущества автоматизированного проектирования

1. Меньше рисков, сорванных сроков и исправления ошибок.

Нехватка времени и данных, необходимых для разработки практических схем, — частая проблема, с которой сталкиваются современные инженеры и архитекторы. Ошибки, возникающие при проектировании механических, электрических и водопроводных схем могут увеличивать сроки работ, приводить к погрешностям в расчетах и отодвигать сроки сдачи проекта.

Автоматизация процессов проектирования увеличивает скорость, с которой разрабатываются и строятся жилые и коммерческие здания. Количество средств, затраченных сверх бюджета на переделки, может достигать 6% от общей стоимости проекта. Автоматическое проектирование в строительстве должно решить эту проблему за счет сокращения влияния человеческого фактора на проектные процессы.

2. Стремление к устойчивому миру.

Строительная отрасль — крупный потребитель энергии и ресурсов. При этом около 30% новых строительных материалов выбрасываются впустую из-за ошибок в расчетах. Автоматическое проектирование сводит к минимуму число ошибок на стадии разработки проекта.

Автоматизация проектирования также позволяет параллельно создавать несколько альтернативных вариантов дизайна, помогая найти способы разработки зданий с лучшими эксплуатационными характеристиками при использовании меньшего количества материалов. Также современные методы проектирования помогают повысить энергоэффективность здания — критический показатель, учитывая, что по оценке ООН здания потребляют около 40% глобальной энергии и ресурсов. Теперь проектные компании могут понять, что им делать: оптимизировать только стоимость и сроки или также проектировать с учетом более рационального использования материалов и эксплуатации. Автоматическое создание проектов с высоким уровнем детализации гарантирует, что они заказывают только то, что им нужно, сокращая отходы материалов.

3. Повышение производительности и рентабельности.

Благодаря использованию генеративного ИИ здания можно проектировать и оптимизировать для достижения максимальной эффективности и производительности при одновременном снижении их углеродного следа. Это не только приносит пользу окружающей среде, но и делает строительную отрасль более продуктивной и рентабельной. В прошлом архитекторы, инженеры и специалисты по строительству тратили значительное количество времени на устранение ошибок проектирования и согласования, что составляло до 20% их рабочего времени. Это привело к глобальным затратам на переделку в размере 280 миллиардов долларов, и эта цифра, вероятно, увеличилась из-за нехватки кадров и повышенного спроса на новые строительные проекты.

Благодаря генеративному искусственному интеллекту процессы проектирования и строительства становятся все более автоматизированными, что приводит к более быстрому созданию оптимальных проектов и меньшему количеству ошибок при строительстве. Надежность генеративного дизайна ИИ позволяет профессионалам повысить эффективность рабочих процессов и тратить меньше времени на исправление ошибок.

4. Смягчение дефицита талантов

Строительная отрасль борется с острой нехваткой опытных и квалифицированных рабочих для реализации текущих проектов. Автоматизируя процесс проектирования, сотрудники архитектурных и конструкторских организаций будто бы получают наставника, в чьей голове вмещается весь профильный опыт человечества. Это позволяет даже неопытным дизайнерам и инженерам создавать конструкции, соответствующие строительным нормам и конструктивным особенностям. Более того, такой подход освобождает начинающих специалистов от привычного и утомительного способа проектирования. Вместо этого они могут лучше понять потребности клиентов, высвободить время для изучения различных вариантов дизайна, чтобы вывести эффективность проекта на максимальный уровень.

Прочная база для будущих инвестиций

Невозможно отрицать потребность строительной отрасли в революционных переменах. Генеративный искусственный интеллект способен радикально изменить ход истории строительства — коренным образом трансформировать способы проектирования зданий и сам подход к проектированию. И хотя ИИ уже достиг определенных результатов в этой области, очевидно, что лучшее еще впереди.

Источники: Сетевое издание «forbes.ru»

AI и проектировщики, инженеры, архитекторы (mk-pb.ru)

ООО «Академия БИМ» Искусственный интеллект в проектировании (bimacad.ru)

Использование искусственного интеллекта для планирования и анализа документов (pro-tim.ru)

Проектирование и строительство с применением искусственного интеллекта: анализ процессов и рынка (stroimprosto-msk.ru)