Come l'intelligenza artificiale sta arrivando nel mondo AEC
CAD sempliceAlcuni estratti dell'articolo "Augmented thinking - how AI is coming to AEC" apparso su AECMagazine , scritto da Martyn Day il 18.11.2019
Nel lungo articolo si descrive quello che vorrebbero fare con l'IA alcuni produttori di software come Autodesk, Bentley , Graphisoft e Bricksys. Nella seconda parte dell'articolo invece si descrive cosa offrono concretamente 11 start up con le loro piattaforme per la gestione del cantiere e dell'edificio adottando l'IA.
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Tornare al design
Racel Williams, responsabile dello sviluppo dell'IA di Autodesk, ha trascorso l'ultimo anno in giro per il mondo, parlando con i clienti di Autodesk di quali erano i loro maggiori punti dolenti e quali problemi stavano realmente affrontando.
Non sorprende che questi erano principalmente incentrati sulle modifiche al design.
Quindi il team sta studiando Machine Learning (ML) e AI quando applicato a CAD, PDF e BIM, in che modo l'industria documenta i dati e come questi oggetti e componenti si relazionano tra loro.
Guardando lontano da AI e ML in specifici prodotti Autodesk, Williams riflette sul quadro generale, "Ovviamente ci sono molte cose che come industria (non solo Autodesk, ma l'intero settore CAD) possiamo fare per lavorare meglio insieme per capire come possiamo essere più strategici su quali dati stiamo raccogliendo e cosa stiamo cercando di fare con quei dati in seguito.
Quando stavamo facendo Google Analytics nei primi tempi, come qualsiasi altra società là fuori, stavamo solo strisciando attraverso questo lago di informazioni; non c'era strategia e le aziende stavano solo raccogliendo tutti questi dati.
Ora ci rendiamo conto che dobbiamo essere più strategici su ciò che stiamo facendo con i dati per risolvere potenzialmente problemi specifici.
“Da parte nostra, l'industria deve collaborare per cercare di capire quali siano questi standard in modo da poter effettivamente risolvere problemi più grandi. Come ex architetto, dovevo svolgere molte attività manuali e non era quello che mi ero prefisso di fare!
Generative Design, AI, Machine Learning possono aiutare a riportare le persone dove possono fare ciò per cui hanno studiato e pensato di fare in primo luogo, ovvero progettare cose fantastiche. ”
Precisione AI
Keith Bentley, EVP, CTO di Bentley Systems, ha una valutazione sincera: “Non sarai una società di software competitiva se non sei una buona compagnia di intelligenza artificiale. Tra cinque anni la nostra intera conferenza [Year In Infrastructure] riguarderà diversi tipi di machine learning. Gli algoritmi stanno aiutando nel processo di progettazione, funzionamento o costruzione."
Bentley è uno dei nostri elementi preferiti per comprendere l'impatto della nuova tecnologia di progettazione.
Nel 2018, la società ha acquisito AIworx, uno sviluppatore di machine learning e Internet of Things (IoT), per riunire in modo specifico un team di programmatori AI per potenziare i progressi della tecnologia Digital Twin.
Bentley ha evidenziato le aree in cui il team Alworx ha aggiunto il suo know-how AI, riconoscendo le informazioni nel contesto, tramite il riconoscimento delle immagini (trovando crepe in autostrade e ponti o ruggine sulle torri). La seconda area per l'attenzione dell'IA è il riconoscimento dei modelli nei modelli BIM.
Bentley spiega che, sfortunatamente, molto di ciò che le persone creano oggi e ciò che credono sia una rappresentazione accurata delle cose è, in effetti, incompleto. Quando i dati vengono raccolti e mappati all'interno di un iModel, spesso si verificano dati imprecisi, dati incompleti, dati incoerenti o ridondanti.
In futuro, il software Bentley mira a svolgere un lavoro molto migliore nell'ordinare la coerenza e verificare gli standard, con algoritmi. Bentley vede soluzioni nell'offrire predittori di progetti intelligenti e molte altre attività.
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AI in BIM
Uno degli esempi più recenti e interessanti dell'applicazione dell'intelligenza artificiale viene dallo sviluppatore belga Bricsys. Dopo aver sviluppato un prodotto compatibile con AutoCAD , l'azienda ha rivolto la propria attenzione alla creazione di un nuovo strumento BIM.
Invece di modellare con una serie di componenti preconfigurati - Lego CAD, per così dire - BricsCAD BIM consente al progettista di lavorare con una geometria solida, creando la forma e praticando fori per finestre e porte. Una volta soddisfatto del modulo, il progettista digita semplicemente BIMify nella riga di comando, quindi AI passa attraverso il modello identificando automaticamente i componenti dell'edificio come pareti, porte, colonne, pavimenti e assegnando i tag IFC.
Questa è l'antitesi delle attuali metodologie di lavoro e ancora una volta consente agli architetti di sperimentare la forma nella fase concettuale,
BricsCAD BIM ora supporta Rhino e Grasshopper, quindi è possibile introdurre geometrie mesh praticamente da qualsiasi sistema di progettazione o visualizzazione. Significa che si potrebbe BIMificare la geometria muta da prodotti come SketchUp, Blender, Unreal, Unity o AutoCAD ecc.
La prossima sfida per Bricsys è applicare questa IA al mondo della scansione. Lavorando con Leica e HOK, il piano è di scansionare gli edifici internamente ed esternamente e lasciare che l'IA si interpoli tra le maglie esterne ed interne, per interpolare i vuoti in cui gli scanner non possono penetrare. È possibile "inferire" muri, finestre, pavimenti, porte e colonne.
Scan-to-BIM potrebbe effettivamente diventare una realtà.
Poiché Graphisoft ha riscritto le funzionalità principali del suo strumento BIM di punta negli ultimi anni. ArchiCAD ha visto alcuni sottili usi dell'intelligenza artificiale in funzionalità come il suo strumento di progettazione per scale, ad esempio, che ora utilizza la tecnologia predittiva per automatizzare la generazione di forme complesse, tenendo conto di centinaia di codici di progettazione. Inoltre, Graphisoft ha implementato l'intelligenza artificiale dietro le quinte, per ottimizzare le prestazioni del software con un algoritmo di bilanciamento del multithread ad autoapprendimento per ottimizzare la navigazione che prevede cosa memorizzare nella cache e dove è probabile che un utente si sposti in una vista.
Akos Pfemeter, vicepresidente del marketing, ha dichiarato ad AEC Magazine: "Riteniamo che sarà fondamentale per il futuro del nostro settore ma, a nostro avviso, dobbiamo ancora vedere un'applicazione pratica rivoluzionaria che sposterebbe l'ago per il nostro settore . In termini di sviluppo, il prossimo obiettivo dell'azienda per l'applicazione dell'IA sarà l'automazione di attività banali come l'annotazione e il layout. "
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Conclusione
Il tema dell'IA è così impantanato nella paura sociale delle sue implicazioni che deve chiaramente essere tolto dal suo piedistallo.
Gran parte della copertura mediatica riguarda le preoccupazioni dell'utilizzo da parte dei governi del riconoscimento facciale, del tracciamento e della sua applicazione ai big data delle compagnie assicurative e dei social network. Sebbene, naturalmente, tali preoccupazioni possano essere valide a lungo termine, in qualche modo offuscano gli aspetti positivi che l'IA può portare ad altre aree.
L'intelligenza artificiale salverà delle vite e consentirà edifici migliori e libererà più tempo per progettare di più.
Parlando con i leader del settore, sembra che i prossimi cinque anni saranno un momento cruciale per lo sviluppo dell'IA nel settore.
L'intelligenza artificiale sarà nella maggior parte delle applicazioni; sarà su richiesta attraverso i servizi cloud.
L'intelligenza artificiale controllerà la gestione dei progetti; cantieri e sarà distribuito dall'idea durante l'intero ciclo di vita del prodotto. Quello che stiamo vedendo oggi è davvero solo l'inizio, poiché i principali sviluppatori di software stanno solo costruendo i loro team di intelligenza artificiale e quindi, anche prima di vedere gli strumenti, le società di software ammettono che devono vendere l'IA internamente ai loro team di sviluppo, come imparare dai clienti quali sono i problemi che dovrebbero affrontare con questa nuova capacità. È un chiaro segnale di quanto dobbiamo viaggiare prima di preoccuparci di replicatori, terminatori e mainframe omicidi,
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In un mondo sempre più automatizzato, i nostri assistenti del lavoro di intelligenza artificiale possono solo andare sui dati che vengono immessi e di solito tali dati verranno da noi.
Se facciamo ipotesi errate o inseriamo dati errati, c'è il pericolo che accettiamo semplicemente il risultato e spostiamo il processo, sostenuto da dati errati.
Forse non sorprende che molti dei primi sviluppi dell'IA siano lì per verificare la qualità e la coerenza dei dati. L'atrofia mentale dovuta al fatto di affidarsi al computer potrebbe essere un problema.
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Undici start-up AI da guardare in AEC
L'intelligenza artificiale (AI) sta arrivando a tutti gli aspetti del settore AEC.
Al momento molte sono le prime start-up, ma esiste una vasta gamma di nuovi prodotti e servizi che utilizzano l'IA per migliorare i flussi di lavoro AEC. Mentre alcuni citati qui sono ancora in beta test aperti, molti sono disponibili in commercio.
Ecco la guida della rivista AEC agli sviluppatori emergenti.
1 - TestFit
TestFit offre uno studio di fattibilità del sito potenziato dall'IA e la configurazione dell'edificio. Il mercato di riferimento è costituito da architetti, sviluppatori e appaltatori.
I modelli generati dal software possono essere modificati in tempo reale utilizzando la tecnologia di progettazione generativa per la revisione istantanea delle opzioni. L'utente può specificare un'ampia varietà di parametri per guidare la generazione delle opzioni. Una serie di utility di configurazione può strutturare spazialmente unità, scale, spazi di servizio, ascensori, corridoi e balconi. Un configuratore di parcheggio risolve stalli, corridoi di guida e rampe.
L'abbonamento mensile inizia da $ 375. testfit.io
2 - Spacemaker
Spacemaker utilizza l'IA per le proposte di simulazione del cantiere. Consente agli utenti di esplorare più siti ordinando le migliori opzioni tra loro, in base ai criteri dell'utente e alla propria comprensione della selezione del sito, dei criteri ambientali e altro ancora.
Spacemaker fornisce una suddivisione di ogni progetto proposto, consentendo ai team di esplorare più opzioni in modo approfondito. È progettato per un flusso di lavoro collaborativo tra architetti, ingegneri, costruttori immobiliari, urbanisti e autorità locali.
Il software consente agli architetti e agli sviluppatori di ponderare vari parametri, come la luce naturale, le normative sul rumore e il numero di stanze.
Il software utilizza l'apprendimento automatico per aggiungere la scelta dell'utente alla sua base di conoscenza, acquisendo ulteriori competenze con l'uso.
La piattaforma è disponibile su abbonamento mensile. spacemaker.ai
3 - Hypar Explore
Hypar Explore è una piattaforma basata su browser per l'esplorazione iniziale del design. Consente il riutilizzo dei dati dai progetti di edifici esistenti in nuovi progetti. L'approccio "non iniziare da zero" combina dati BIM da più fonti, visualizzando viste 3D con anteprime di dati analitici. Gli algoritmi di progettazione generativa potenziati dall'IA consentono una rapida esplorazione di più opzioni di progettazione.
Essere nel browser, consente a Hypar Explore di ignorare il caricamento di set di dati BIM pesanti esaminando il contenuto e caricando i risultati dalle richieste degli utenti. Il servizio supporta gli standard IFC, consentendo di essere indipendente dalla piattaforma BIM. Un progettista può fornire una serie di requisiti e richiedere dieci opzioni, ad esempio, da generare dai dati.
Attualmente gli utenti eseguono script Python o C ++ per interagire con i dati BIM; l'azienda sta lavorando su un'interazione più user-friendly.
Gli sviluppatori, guidati da due ex 'alunni' di Autodesk AEC, Ian Keough e Anthony Hauck, puntano a Hypar Explore a diventare una piattaforma aperta in cui gli utenti acquistano e vendono script e dati personalizzati. Hypar Explore attualmente funziona in modalità di anteprima gratuita. hypar.io
4 - Smartvid.io
Smartvid.io utilizza l'intelligenza artificiale per elaborare e rivedere le foto in cantiere per preparare report dettagliati. Aggrega i dati dai documenti BIM 360 di Autodesk e dal campo BIM 360, quindi contrassegna i file per la revisione.
L'obiettivo è ridurre il rischio in cantiere combinando l'intelligenza umana e artificiale.
Il software include una suite di sicurezza per l'osservazione, il monitoraggio della sicurezza e l'analisi predittiva.
Il motore di intelligenza artificiale, chiamato Vinnie, è addestrato a riconoscere i rischi di costruzione in foto e altri dati di progetto. L'utility di osservazione offre la valutazione del rischio e l'analisi del flusso di lavoro, mentre la soluzione di analisi predittiva crea classifiche di progetto prioritarie.
La società sostiene che il suo approccio predittivo al monitoraggio dei cantieri ha portato a riduzioni del tasso di incidenti di sicurezza fino al 30%.
Il prezzo è su richiesta. smartvid.io
5 - OpenSpace
OpenSpace offre la documentazione fotografica del sito basata su AI, automaticamente mappata ai piani.
La società afferma che la sua piattaforma proprietaria Vision Engine è il primo "sistema di acquisizione della realtà completamente automatizzato, che consente ai costruttori e ai proprietari di acquisire video e foto a 360 ° senza alcun input manuale e in una frazione del tempo degli strumenti tradizionali".
Il software consente la raccolta di dati in tempo reale che assembla i report in pochi minuti. Il software utilizza la videocamera Garmin VIRB 360 da 800$ , che i costruttori o i gestori del sito collegano al proprio casco protettivo per documentare lo sviluppo del sito.
Il software carica quindi i dati su un servizio cloud, dove le foto vengono organizzate, cucite e mappate automaticamente ai piani di progetto. Gli oggetti tra cui finestre e modanature vengono identificati automaticamente.
Contatta lo sviluppatore per i prezzi. openspace.ai
6 - Alice Technologies
Alice Technologies è una piattaforma di pianificazione e gestione delle costruzioni basata sull'intelligenza artificiale. Raccoglie dati tra cui dimensioni del personale, quantità prevista di gru e altre attrezzature pesanti, materiali, modelli di progettazione e tassi di produzione. Il software esegue quindi milioni di simulazioni per arrivare ai programmi per la revisione, la modifica e l'offerta degli utenti.
La società sostiene che il risultato sono progetti più brevi, minori costi operativi e maggiore sicurezza del sito. Mentre l'utente modifica una simulazione suggerita, tutte le modifiche si propagano nel piano per fornire un aggiornamento in tempo reale di costi e tempi.
La simulazione selezionata genera automaticamente un programma 4D a costo pieno per il monitoraggio e la visualizzazione. Alice può anche essere utilizzata una volta avviato il progetto per trovare alternative in caso di modifiche o problemi.
L'algoritmo AI di Alice è stato addestrato mappando la relazione tra sequenza di costruzione e pianificazione, analizzando migliaia di progetti esistenti.
7 - APE Mobile
APE Mobile è un'app mobile (iOS, Android, Windows) per acquisire dati sul campo e generare aggiornamenti in tempo reale. Offre liste di controllo, registri giornalieri e automatizza le pratiche burocratiche per consegnare report PDF conformi al flusso di lavoro esistente di un'azienda.
La tecnologia di assistenza del sito utilizza l'intelligenza artificiale per esplorare i database esistenti e comprendere le domande sul linguaggio naturale.
Gli utenti possono fare query come "Mostra tutte le ispezioni per la fase 3" o "Quanto calcestruzzo è stato versato oggi?" I report sui dati possono essere esportati in oltre 800 soluzioni di gestione delle costruzioni esistenti o in siti di archiviazione cloud e condivisione dati popolari.
Il prodotto è disponibile su abbonamento mensile. apemobile.com
8 - Kwant.ai
Kwant.a utilizza sensori proprietari a bassa potenza indossabili per automatizzare la raccolta dei dati di cantiere. La tecnologia combina i dati dei sensori con i dati dei dispositivi mobili ed elabora i risultati in tempo reale su una piattaforma di analisi basata su cloud.
La piattaforma prepara analisi attuabili tra cui posizione della forza lavoro, pianificazione e problemi di rischio sui costi e può emettere avvisi tempestivi per prevedere e prevenire incidenti di sicurezza. I rapporti includono una mappa di calore che mostra la posizione dei dipendenti.
Kwant afferma di aver analizzato migliaia di pianificazioni di progetto utilizzando l'IA come base per la standardizzazione di tutti i dati di siti non strutturati in significativi "bucket".
Il software funziona con il software di gestione delle costruzioni Procore. L'azienda afferma di aver convalidato i dati che mostrano un aumento della produttività dell'11% e una riduzione dell'80% degli incidenti di sicurezza da parte dei suoi attuali utenti.
Prezzi direttamente da Kwant. kwant.ai
9 - Intsite
Intsite utilizza l'IA per ottimizzare e automatizzare l'uso di attrezzature pesanti per porti di costruzione, miniere e container. L'obiettivo dichiarato è quello di "trasformare macchinari pesanti in robot intelligenti e autonomi in modo rapido ed economico".
La tecnologia è nata come sistema di guida e cruscotto intelligente per gru edili. Il sistema combina algoritmi di visione artificiale, deep learning e intelligenza artificiale originariamente sviluppati per l'industria aerospaziale con telecamere standard e altri sensori. Tutte le macchine Intsite sono collegate a livello globale tramite il cloud, creando una rete di macchine che apprendono dall'altra.
Intsite ha due prodotti: ForeSite combina la tecnologia di sicurezza ADAS con l'IA per ottimizzare i movimenti, guidando gli operatori verso le traiettorie più efficienti e fornendo avvisi di sicurezza; AutoSite si basa sulle conoscenze acquisite da ForeSite per estendere la guida a decisioni e azioni autonome.
Il prezzo è quotato su base individuale. intsite.ai
10 - Nucon
Nucon sta creando un motore di intelligenza artificiale per migliorare la gestione della qualità delle costruzioni. Lo fa automatizzando la raccolta, l'organizzazione e l'analisi dei dati di costruzione.
Nucon sta costruendo il suo software applicando l'apprendimento automatico a modelli selezionati del settore edile. Quindi applica l'analisi dell'immagine sensibile al contesto, il riconoscimento vocale, la traduzione dinamica e l'input vocale simili a quelli disponibili da Apple Siri o Amazon Alexa.
La società afferma che la tecnologia Nucon sarà utile per la risoluzione dei difetti, la previsione e la scoperta di problemi ad alto rischio e l'identificazione di cadute del flusso di lavoro che potrebbero nevicare.
Il prodotto è ancora in fase di sviluppo; è disponibile una versione beta. nucon.io
11 - AI Construct
AI Construct è un'impresa in fase iniziale che lavora sull'integrazione della robotica in un ambiente pianificato BIM 5D. La società sta cercando un momento in cui lo schieramento in loco di apparecchiature robotizzate diventa un luogo comune. Utilizzando modelli 5D (BIM più tempo e denaro), il software ha lo scopo di guidare le aziende con big data per ottenere miglioramenti del flusso di lavoro e della sicurezza.
La società utilizzerà l'intelligenza artificiale per creare progetti virtuali, identificare potenziali aree problematiche e fornire assistenza nella ricerca di soluzioni.
I dati raccolti da robot, sensori e telecamere aiuteranno le attività autonome e saranno utilizzati per il reporting in tempo reale. ai-construct.co.uk .