Что такое ИИ?
Одним из трендов во всех сферах является применение искусственного интеллекта. Для начала разберём, что это такое.
Искусственный интеллект (ИИ) - это система или машина, которые могут имитировать человеческое поведение, чтобы выполнять задачи, и постепенно обучаться, используя собираемую информацию (источник oracle.com).
ИИ нужен для решения рутинных задач, обработки большого объема информации, помощи в принятии решений на основе проанализированных данных. Чем лучше обучена модель ИИ, тем точнее результат.
Важно уметь отличать ИИ от автоматизации. Автоматизация - выполнение повторяющихся действий на основе заложенного алгоритма. В отличии от автоматизации ИИ может предложить человеку лучшие варианты решения проблемы из множества проанализированных. ИИ формирует зависимости самостоятельно.
На BIM-завтраке мы обсудили варианты применения ИИ в сфере проектирования. Все идеи сведены в таблицу ниже и объединены по темам.
Варианты использования ИИ в сфере проектирования
1.Проектные решения
1.1. Отверстия/шахты
Формирование вариантов расположения и габаритов отверстий и шахт на начальном этапе проектирования.
1.2. Варианты проектных решений на основании критериев
Предложение вариантов проектных решений на основании критериев (планировки, расположение зданий, инженерных систем и т.д).
2.Моделирование
2.1. Замена элементов модели
Подбор с помощью ИИ вариантов для замены элементов модели на основании анализа данных на рынке, габаритов элемента, атрибутивной составляющей элемента, возможности соединения с другими элементами модели.
- Подбор и замена материалов с учётом цен и наличия на рынке;
- Подбор и замена производителей с учётом цен и наличия на рынке.
2.2. Заполнение параметров
- Мэпинг параметров элементов с требуемыми параметрами;(сопоставление параметров на основании названия, единиц измерения, значений)
- Сравнение и мэпинг ФОП;
(сопоставление параметров в различных файлах общих параметров) - Заполнение значений параметров (классификатор, другое);
(заполнение значений параметров на основании заранее обученной модели ИИ) - Переформатирование заполненного значения в требуемый формат с целью формирования однотипных данных, чтобы передавать информацию в расчет объемов, сметы и другие BIM-сценарии.
2.3. Привязка элементов к уровням
- Проверка корректности отметок и умная перепривязка;
(Проверка корректности отметки от уровня на основании значения высоты расположения элемента.
Запись правильной отметки в нужный параметр или предложение по привязке к уровню.
Автоматическая перепривязка элемента, исключающая сдвиги или ошибки соединения элементов в модели) - Предложение/проверка высоты расположения элемента исходя из Национальных стандартов проектирования.
(На основании Национальных стандартов проектирования формируется рекомендуется высота расположения элементов (потолков, инженерных систем и т.п.))
2.4. Системы
- Заполнение/проверка корректности заполнения типа системы/имени системы исходя из именований подсоединенных элементов, элементов рядом.
2.5. Рабочие наборы
- Предложение по разбивке на рабочие наборы исходя из количества элементов, связанных файлов, заполненных атрибутов элементов и т.д.
2.6. Создание семейств
- Создание геометрии на основании чертежей в каталоге производителя и фото;
- Создание и заполнение параметров на основании каталогов производителей и анализа аналогичных семейств;
- Связка размеров с параметрами на основании каталогов производителей и анализа аналогичных семейств;
- Составление таблиц выбора на основании каталогов производителей и анализа аналогичных семейств.
3. Выпуск документации
3.1. Оформление
- Проверка орфографии;
- Маркировка элементов на чертежах, разнос марок на основании чертежей аналогичных дисциплин, анализа атрибутов элементов, свободного места на листе, требований к оформлению;
- Создание видов/листов/спецификаций на основании дисциплины и раздела на основании чертежей аналогичных дисциплин, анализа атрибутов элементов, требований к оформлению и разбивке спецификаций по разделу;
- Формирование ПЗ на основании ПЗ аналогичных дисциплин, анализа атрибутов и расположения элементов модели, требований к оформлению ПЗ и содержанию информации по разделу.
4.Проверка
4.1. Коллизии
- Приоритизация коллизий;
(Назначение приоритета элементами, участвующим в коллизии на основании дисциплины, габаритов, атрибутов элемента, анализа аналогичных ситуаций) - Разводка коллизий на основании приоритетов, габаритов;
(Предложение варианта устранения коллизий на основании приоритета, анализа аналогичных ситуаций) - Расстановка зон для расположения инженерных систем на начальном этапе проектирование расстановка зон, где могут проходить инженерные системы на основании помещений, анализа аналогичных решений.
4.2.Проверка качества
- Проверка наполненности проекта на основании национальных стандартов по проектированию, анализа аналогичных проектов, атрибутов в элементах модели;
- Проверка достаточности элементов/систем на основании национальных стандартов по проектированию, анализа аналогичных проектов, атрибутов в элементах модели;
- Проверка достаточности листов/спецификаций на основании национальных стандартов по проектированию, анализа аналогичных проектов, атрибутов в элементах модели;
- Проверка проектных решений и предложения по замене на основании национальных стандартов по проектированию, анализа аналогичных проектов, атрибутов в элементах модели.
5.Среда общих данных
- Проверка корректности расположения файлов и предложение по загрузке в нужную папку на основании форматов файлов, шифров, наименования, ключевых слов;
- Контроль наименования и автоматическое предложение корректного имени на основании форматов файлов, шифров, наименования, ключевых слов;
- Ролевая модель с доступами исходя из должности сотрудника. Распределение прав доступа к файлам в системе на основании должности сотрудника, регламентов, обязанностей.
6.Аналитика
6.1.Презентации, отчёты
- Формирование отчётов на основании проанализированных данных; (Анализ средней цены по рынку)
- Анализ работы подрядчиков;
(Аналитика на основании критериев) - Формирование презентаций по определенным критериям.
(Аналитика на основании критериев)
6.2.Экспорт с проверкой
Экспорт скорректированной аналитической модели.
(Анализ модели и корректировка на основании критериев)
6.3.Уведомления
Предложения на основании аналитики ИИ.
(Уведомление пользователей на основании ошибок, триггерных событий)
6.4.Аналитика для выявления неэффективных моделей поведения и предложения вариантов для улучшения (процессов, управления, сроков)
Аналитика ошибок на основании лучших практик и причинно-следственных связей.
7.Обучение
7.1.Создание инструкций и регламентов
Формирование текстовых регламентов на основании ошибок пользователей, лучших практик и причинно-следственных связей, вопросов пользователей:
- На основании действий/ошибок пользователей;
- Вопрос-ответ (виртуальный ассистент).
7.2.Обучение пользователей
Формирование индивидуального плана обучения на основании анализа ошибок и вопросов конкретного пользователя.
8.Скрипты
8.1.Проверка корректности написания кода
8.2.Формирование скриптов/плагинов под запрос
Получился 41 вариант использования ИИ в сфере проектирования. Для реализации потребуется обучение ИИ.
Как обучать ИИ?
Есть несколько вариантов обучения ИИ: с учителем (на вход подаётся информация с определенной связкой от учителя), без учителя (ИИ самостоятельно формирует связи), на основе поощрения/наказания (человек говорит, когда ИИ ведет себя правильно/неправильно).
На вход подается информация формата “вопрос - правильный ответ”. ИИ формирует связи и пробует самостоятельно ответить на аналогичные вопросы. Если ИИ отвечает правильно, то обучающий подтверждает ответ. В противном случае система требует дообучения и на вход подается дополнительный объем информации. Чем разнообразнее будет информация на входе, тем больше связей сформирует ИИ. Значит он сможет с большей вероятностью предсказать правильный ответ.
Сложно?
Так как ИИ имитирует мыслительную деятельность человека, для начала посмотрим на то, как человек формирует нейронные связи.
Когда мы рождаемся у нас в сознании нет образов предметов и связи образа с конкретным словом. Как же у нас формируются эти связи? Кто-то нам показал предмет и сказал его название.
Например, представьте стол. Он может быть разной формы, размера, цвета. Какой бы стол нам не показали, мы поймём, что видим стол. Причём если попросить 10 людей представить стол, образ в их голове будет у каждого индивидуальный. Кто-то представит круглый деревянный стол на коротких ножках, который стоял у мамы на кухне. Другой человек подумает о прямоугольном пластмассовом столе, который стоял у него в комнате в детстве. Если показать всем этим людям образы в голове каждого из участников эксперимента, все точно определят, что все видят стол.
Почему так происходит? Наш мозг в процессе обучения формирует нейронные связи образ - слово. Именно так рекомендуют обучать детей иностранным языкам. Связка образ - слово, а не слово - слово. Если вы испытываете трудности в изучении иностранного языка, попробуйте создавать связи слова именно с образом, т.е. картинкой.
Примерно таким же образом учится ИИ. Мы показываем ему множество картинок и говорим, что это стол. Тогда ИИ может распознать предмет по фото.
Усложним.
Давайте разберём пример обучения ИИ классификации элементов модели.
BIM-Модели с корректно заполненным классификатором.
Что подаём на вход?
- Классификатор - текстовый файл со списком кодов по классификатору.
- Информацию по атрибутам элементов модели.
Что анализирует ИИ?
- Атрибуты элемента модели, такие как наименования, единицы измерения, список параметров.
- Устанавливает связи с кодом по классификатору.
Какой результат?
- ИИ может проверить правильность заполнения кода по классификатору.
- ИИ может предложить значение для заполнения кода по классификатору для элемента.
Плюсы и минусы применения ИИ в проектировании
Использование ИИ в проектировании имеет как преимущества, так и недостатки.
ИИ способен анализировать большой объем информации в короткий промежуток времени. Это позволяет находить наиболее эффективные и инновационные проектные решения, снизить вероятность ошибок на стройке. Всё перечисленное сокращает затраты и время на проектирование, а также повышает качество выпускаемой документации. Ни к этому ли мы стремимся?
Типичная ситуация в проектировании: сроки горят, людей не хватает, качество проектирования падает, люди перерабатывают. Применение ИИ решает проблему ограниченности ресурсов и повышает производительность компании. Более того, инженеры-проектировщики могут сосредоточиться на более сложных и творческих задачах за счёт передачи времязатратных задач ИИ.
В таблице выделена такая сфера как обучение специалистов. ИИ может составлять индивидуальный план обучения исходя из знаний и опыта конкретного человека. Повышаем качество обучения и сокращаем затраты на найм обучающих организаций.
Однако, помимо преимуществ, ИИ также имеет свои ограничения. Например, ИИ требует больших затрат на обучение и разработку**,** что может быть препятствием для малых и средних компаний. Кроме того, ИИ не всегда может быть эффективен в решении сложных проблем, которые требуют творческого подхода и интуиции.
Заменит ли ИИ человека?
ИИ проникает во все сферы жизни. Мы пока не до конца привыкли к этому, это пугает. Но давайте посмотрим на ИИ с другой стороны. Это инструмент, который может помочь в улучшении качества проектирования, а не замена человеческого интеллекта.
Пока не верится?
Я задала разработчикам вопрос: стоит ли сейчас идти учиться программировать, если ИИ уже сам пишет код?
В ответ я получила следующую историю. Раньше Разработчики общались с компьютером с помощью перфокарт. Потом появились языки программирования, которые облегчили это общение. Потом появились более простые языки программирования, которые облегчили работу разработчика. ИИ - это такой же инструмент упрощения работы человека.
Давайте переложим эту мысль на проектирование. Раньше люди чертили на бумаге. Теперь у нас есть САПР, который облегчил и ускорил процесс проектирования, а также повысил качество. Потом появились варианты автоматизации рутинных действий проектировщика. Появилось даже новое направление по программированию под САПР. Теперь у нас есть ИИ.
Чтобы оставаться актуальным специалистом и не бояться замены человека ИИ, нужно уметь правильно его применять в своей деятельности. Именно такие специалисты будут цениться на рынке в ближайшее время.
Автор: Анна Быкова.
Блог: LEGkO BIM
