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人工智能技术在建筑工程设计中的应用

尹丹枫

武汉工程科技学院

摘要: 人工智能技术形式具有多种应用优势,也能够为建筑工程项目设计问题提供较为完备的创新型应用对策。本文主要明确了当下建筑工程设计工作智能化的现状问题是,同时提出了几种人工智能技术,在建筑工程项目设计中的应用。可作为行业技术创新、优化工程设计领域发展的参考资料。
关键词: 人工智能;工程管理;工程设计;跨学科融合
DOI:10.12721/ccn.2022.157140
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引言

我国综合国力以及经济水平不断发展,人工智能技术属于一种计算机科学和信息化技术相融合的技术形式,已为各行各业提供诸多解决方案。随着相关技术的发展成熟,其已经能够逐步取代人工完成多种工作形式,对于大型工程项目的建筑设计工作而言,呈现出工作量大、技术体系复杂的特性,当引入人工智能技术之后,能够促使工程管理工作的完善,为行业创新优化发展提供必要的对策。

一、建筑设计智能化概述

建筑设计智能化指的是在建筑工程项目设计过程中,应用一系列智能化技术来辅助设计工作开展的一种形式。人工智能作为智能化信息技术的首要代表已经提出多年,在计算机科学领域以及其他信息化技术发展完善的加持之下,我国也成为了在全球具有一定领先地位的人工智能技术持有国家,深入对人工智能技术进行分析,其能够为建筑工程设计提供必要的解决方案。

建筑设计智能化是具有应用优势和必要性的,尤其在新形势下,建筑整体体量增加,工程设计难度逐渐攀升,通过一系列智能化技术的应用,能够保障建筑设计工作的流畅性和效率性,也能够为行业发展创造条件。但也必须明确当下在建筑设计过程中应用的智能化技术较少,存在较多的现状问题,因此明确技术要点、丰富应用场景也是当下行业内的首要任务。

二、建筑设计智能化发展中存在的问题

2.1智能化水平较低

当下我国建筑工程设计工作智能化程度处于一个较低的水准,虽然在行业内头部企业以及个别工程项目已经利用智能化技术形式开展工程设计,但整体智能化程度较低的问题是真实存在的。主要表现在工程项目设计过程中,仅利用智能化技术完成个别细小问题,或者将智能化技术当做辅助工具的形式进行应用。这种问题的存在,一方面是因为建立全面的智能化逻辑是具有一定应用难度的,另一方面,在技术发展初期,其可靠性和应用的场景仍旧在丰富予证实。也正因此现状问题的存在,可以基本情况,我国建筑设计的智能化应用是有待加强的。

2.2智能系统协调性不足

建筑工程项目设计智能化的全面发展是需要各个系统之间协调关联才能够实现的。从目前行业实际应用来看,智能系统呈现出协调不足的问题,主要是指各个智能系统之间的应用互不关联,这种应用情况无法全面体现智能化建筑设计的应用优势。例如在前期勘察阶段以及中期设阶段,直到后期的项目施工阶段,虽然全部应用了智能化技术服务管理,但各个环节之间并未产生关联。相反的也因为各个环节之间分离较为明显,使得智能系统在实际应用过程中出现了应用成本升高、效率下降等负面问题,也因此原因导致智能化技术难以全面普及。

三、人工智能技术在智能建筑设计中的应用

3.1人工神经网络的应用

人工神经网络是计算机科学领域的一种仿生型技术形式,通过探索各个管控因素之间的关联关系来建成整体网络,同时具有一定的自主学习能力和进化能力,可结合输入样本来构建正确的组织框架。在建筑工程项目设计工作开展过程中,人工神经网络可代替从业人员完成较为简单,同时重复量较高的工作。例如在初步方案设计完成之后,对于系部位置的深化以及填充,即可预先在计算机内输入现有规范和标准案例,在人工神经网络的辅助作用下,能够自动化完成上述位置的全程工作;也可进行设计方案的自动化检验,当工程项目设计方案完成之后,通过人工神经网络的形式,可判断整体设计方案的正确性,用来智能纠错以及发现早期问题;同时利用人工神经网络的形式,可实现多重设计方案的整合与对比,对于当下行业内分项工程分别设计、专项方案独立设计的形式而言也能够提高整体工作效率。

3.2专家系统技术的应用

必须明确建筑工程设计工作是一项专业技术性较强的工作形式,有相当一部分设计内容,仅参照固定的思维模式或行业规范标准同样是具有应用隐患的,对于大体量、复杂程度较高的工程设计工作而言,可应用专家系统技术的形式提出解决方案。在计算机的专家系统内可预设多个行业优秀案例及专家型解决方案,广泛覆盖多种应用场景以及技术要求,同时在人工智能技术的保障下设定相应的应用逻辑。在开展工程项目设计的过程中可利用计算机自动判断相关场景是否符合专家技术体系框架,一旦触发即可直接应用现有的专家技术形式。相比于传统工程项目设计而言,利用专家系统技术能够弥补部分从业人员自身经验不足或技术应用错误等主观问题。此外行业内可达成相关共识,不断丰富专家系统,为更多疑难问题提供解决方案。

3.3智能决策系统的应用

在进行工程项目设计过程中会面对多种决策性问题,而能否正确的进行决策将直接影响工程项目设计方案的质量。在传统工程设计过程中,当遭遇决策时,往往需要通过人为主观判断的形式对比各个方案,这种方式不仅应用效率较低,同时还有可能面对判断失误的问题。在人工智能技术的辅助之下,可建立智能决策系统,当具有平行方案需要对比时,即可应用该系统来判断每个方案的优劣程度。也可在计算机内建立量化逻辑,按照固定的逻辑对各个方案进行评分与比较。智能决策系统相比于人工决策而言,其不带有任何主观因素,仅依靠既定的对比逻辑进行各个方案的评判,一定程度上避免主观判断失误的问题。同时智能决策系统还能够同步推演各个设计方案的实际应用情况,节约大量的设计时间,保障设计方案的准确性。

四、结语

本文主要围绕着建筑工程项目的设计工作展开讨论人工智能技术作为一种优秀的信息技术形式,能够为建筑工程项目设计提供诸多解决方案,结合人工神经网络技术,可代替较为繁杂且重复量较大的设计工作计在专家系统技术的支持之下,能够降低行业整体从业门槛,避免个别从业人员主观能力不足造成的设计失误问题;智能决策系统的整体运算效率以及运算准确性相比于人工而言更加可靠,同时能够客观反映设计意图。此外人工智能技术所具有的能力远不止此,随着行业的不断发展以及多种新型技术的提出,未来也会有更为完善的应用策略促使建筑工程涉及智能化工作的全面完成。

参考文献

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[2] 格哈德·施密特, 徐蜀辰, 苗彧凡. 人工智能在建筑与城市设计中的第二次机会[J]. 时代建筑, 2018(1):6.