В последние годы технологии искусственного интеллекта все активнее внедряются в различные сферы, включая проектирование и строительство. Эти технологии обещают значительное повышение эффективности процессов, сокращение времени на выполнение проектов и улучшение качества результатов.
В рамках конференции «СтроимПросто_DAY: Искусственный интеллект» на площадке ГБУ «Мосстройинформ» Елена Романова, руководитель проекта по разработке и внедрению сервисов ИИ Центра искусственного интеллекта в градостроительстве, подробно рассказала о первых разработках и внедрении таких сервисов.
Центр ИИ в градостроительстве создан для разработки и внедрения современных конкурентоспособных сервисов, направленных на решение самых разных задач в градостроительной деятельности. Мы работаем не только с запросами органов власти и участников градостроительного комплекса, но и со всеми участниками инвестиционно-строительной деятельности, включая застройщиков, архитекторов и проектировщиков. В данный момент мы сосредоточены на разработке по двум ключевым направлениям: это оптимизация процесса проектирования и работа с Big Data.
Оптимизация проектирования
В рамках оптимизации проектирования мы разработали ряд умных систем поддержки, используя интеграцию современных технологий искусственного интеллекта, которые способны значительно повысить качество и эффективность строительной отрасли. Например, сервис «Квартирография» на базе алгоритмов генеративного проектирования объемно-планировочных решений для многоквартирных домов по программе реновации.
Этот алгоритм работает на основе заданных параметров квартиры, пользовательских нормативных ограничений и требований, предлагая наиболее удачные планировки, выявленные по результатам имеющегося опыта по переселению жителей, что позволило значительно ускорить процесс предпроектной подготовки.
Сейчас в рамках открытой лаборатории на базе ИТМО мы работаем над посекционной генерацией объемно-планировочных решений, которая позволит нам добиться сокращения времени на проектирование, оптимизацию использования площадей в части увеличения квартиры, а также оптимальном использования земельных участков, выделенных под застройку.
Уже сейчас мы смогли добиться следующих результатов: время генерации сокращено до 2 минут, а оптимальность выбора достигла впечатляющих 95%. Важно отметить, что наше решение учитывает множество пользовательских ограничений, таких как влияние окружающей застройки на инсоляцию, координаты земельного участка для определения разрешенного использования и соответствие нормативно-правовой документации. Такой подход делает наше решение универсальным и подходящим для большинства застройщиков.
Решение уже разработано и протестировано, в ближайшее время будет размещено в открытом доступе на портале СтроимПросто.
Интеграция BIM и искусственного интеллекта
Применение искусственного интеллекта для анализа BIM-моделей позволяет выявлять потенциальные коллизии и несоответствия на ранних стадиях проектирования. Это помогает избежать переделок, задержек и потенциальных угроз безопасности во время строительства.
Основные задачи искусственного интеллекта в этом контексте заключаются в глубоком анализе взаимосвязи для выявления коллизий, которые может пропустить человек, а также сохранение данных о прошлых коллизиях для дальнейшего обучения модели, что исключает риск потери информации.
Все мы знаем, что на рынке уже существуют решения по поиску коллизий в BIM-модели. Однако мы работаем над двумя функциями, которые отсутствуют в других продуктах. Наши алгоритмы глубокого обучения способны выявлять потенциальные коллизии и классифицировать их по степени значимости, которые были определены и структурированы с органами исполнительной власти, отвечающими за приемку BIM-моделей.
Также ведется работа над предсказанием будущих столкновений в опасных местах, что поможет минимизировать риски. Сейчас решение находится в активной стадии разработки и будет завершено до конца 2024 года.
Анализ и обработка данных
В рамках этого направления Центр разработал сервис «Цифровой нормоконтроль», проверяющий проектную и рабочую документацию на соответствие ГОСТ21, в основе которого содержатся основные нормы и требования к составлению документации. Среди сильных сторон сервиса - открытый доступ к решению, проверка комплекта документов за 10 минут, возможность сравнения версий документов и также проверка актуальности норм и требований на основании сведений из консультанта.
В основе решения лежат мягкие вычисления, а именно нейронные сети и генетические алгоритмы, сочетание которых позволяет создавать мощные интеллектуальные системы для поддержки принятия решений в строительстве и проектировании.
Целевая аудитория данного инструмента включается заказчиков, экспертной организации и профильные ведомства, осуществляющие проверку документации. Решение уже разработано и будет также доступно в открытом доступе на сайте СтроимПросто.
Еще одно решение — мониторинг хода строительства, позволяющий отслеживать каждую стадию проекта от подготовки строительной площадки и до благоустройства прилегающих территорий. Разработка предоставляет возможность получать детальную информацию о состоянии строительства в реальном времени, используя фотографии, сделанные с разных ракурсов без привязки к статичности, что существенно отличает наше решение от аналогов на рынке. Это позволяет отслеживать не только фактические темпы работ, оценивать их в процентном соотношении, а также выявлять случаи заморозки и возобновления этапов работы.
Цель разработки данного решения заключается в интеграции данных, позволяющих осуществлять полный мониторинг и анализ хода строительства, что в свою очередь увеличивает прозрачность и контроль за выполнением строительной деятельности.
В основе этого решения лежат сверхточные нейронные сети для обнаружения и классификации строительных объектов на фотографиях, а также алгоритмы семантической сегментации для точного выделения границ элементов на изображениях. Данные решения также находятся в активной стадии разработки со сроком окончания до конца текущего года.
Еще одно важное направление нашей деятельности сегодня — анализ и контроль перемещения строительных отходов в Москве. Мы разрабатываем решение, которое позволит эффективно отслеживать и контролировать эти процессы. Эти меры позволят повысить качество процедур перемещения отходов, сократить ошибки и повысить точность данных за счет автоматизации.
Целевая аудитория для данного решения включает все органы исполнительной власти, которые осуществляют контроль за перемещением отходов. Подводя итог, отмечу, что внедрение технологий искусственного интеллекта в проектировании и строительстве значительно повышает эффективность процессов, улучшает качество и сокращает затраты.
