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“我們生活在一個智能世界——我們有智能手機、智能房屋乃至智能城市。讓我們通過創(chuàng)造智能建筑，為我們所生活的數(shù)字時代奠定基礎(chǔ)。”以上觀點來自西交利物浦大學(xué)土木工程系的張成博士。5月20日，她在西浦科研文化節(jié)（Research Festival）上發(fā)表了主旨演講。張成博士表示，智能設(shè)備和系統(tǒng)能夠利用數(shù)據(jù)對周圍的環(huán)境做出評估，從而幫助人類做出更有利的決定。她還說道，這些智能設(shè)備越來越強大，甚至能夠自己做出決定。張成博士的研究重點是利用技術(shù)來創(chuàng)建智能建筑和更安全、更高效的建筑工地，通過使用數(shù)據(jù)、算法和系統(tǒng)來提升施工人員的安全性以及建筑的節(jié)能性?！白詣踊谠S多行業(yè)都很普遍，比如制造業(yè)，整個工廠都是以技術(shù)驅(qū)動的流水線為主。但在建筑業(yè)，自動化還處于初級階段，建筑業(yè)仍屬于高度勞動密集型行業(yè)。”張成博士介紹道?！拔覀兊脑妇笆?，在未來的某一天智能化建筑工地能成為現(xiàn)實，在建筑過程的每一個階段都通過技術(shù)進行設(shè)計和管理，由機器人而不是人類來承擔(dān)體力勞動，而且設(shè)計和規(guī)劃全部由智能系統(tǒng)與人類合作完成?！?p class="contentImg" >

盡管距離這一愿景仍然有很大的距離，但張成博士目前正致力于開發(fā)一個動態(tài)的建筑信息模型，以適應(yīng)建筑生命周期的每個不同階段，從設(shè)計到持續(xù)進行的設(shè)施管理全部包括在內(nèi)。“建筑信息模型（BIM）被廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)，用于展示建筑的2D規(guī)劃效果?！?張成博士說，“而我們正在創(chuàng)建的動態(tài)BIM是一個3D模型，可以反映出建筑物的目前所處階段，而不僅僅是完成后的狀態(tài)?！薄皠討B(tài)BIM通過各種技術(shù)收集真實數(shù)據(jù)，為設(shè)計師、工程師和建筑商提供一個詳細模型，就像真實存在于建筑工地一樣，即使只是部分完成也不會影響其效果?！睆埑刹┦拷榻B道，建筑工地通常處于不斷變化的狀態(tài)，而動態(tài)BIM提供了一個由智能元素構(gòu)成的平臺，因此施工人員（比如工程師）能夠?qū)ㄖ恼w進度進行評估，對安全性和風(fēng)險進行預(yù)測，同時精確掌握材料及構(gòu)件的尺寸和位置。盡管已有很多工具可以用于收集動態(tài)BIM所需的數(shù)據(jù)類型，比如3D激光掃描儀和攝像機，但張成博士表示，這些數(shù)據(jù)常常缺少關(guān)鍵的語義信息，使得計算機系統(tǒng)難以提取相關(guān)數(shù)據(jù)。“這正是我們研究的切入點。我們正在為不同數(shù)據(jù)集創(chuàng)建算法，比如光學(xué)圖像和熱圖像，從根本上告訴計算機創(chuàng)建動態(tài)BIM需要什么?！薄胺诺浇ㄖ鼍爸?，光學(xué)圖像可能會‘告訴’計算機大概的觀察范圍，然后熱圖像便可以識別計算機正在觀察什么材料，因為每種材料具有不同的屬性，從而顯示出不同的顏色。”“然后，我們利用人工智能技術(shù)‘教’計算機識別建筑工地常見構(gòu)件（如柱子和橫梁）間的區(qū)別?！睆埑刹┦拷忉尩??！拔覀兊哪繕耸莿?chuàng)建一個與現(xiàn)實世界相匹配的虛擬世界，從而為施工過程的各個階段帶來許多便利?！薄氨热缭诮】蛋踩矫妫旊娞菥呀?jīng)建成，但還沒有安裝電梯，建筑工地上就會存在一個危險的空間，這種情況動態(tài)BIM也能夠識別出來。”張成博士舉例道，“這時現(xiàn)場經(jīng)理會立即得到通知，動態(tài)BIM會通過虛擬圍欄自動提示施工現(xiàn)場需要封鎖的區(qū)域?！北M管技術(shù)改造建筑業(yè)具有巨大的潛力，但張成博士強調(diào)，人類永遠是建筑過程中不可或缺的部分?！叭祟愅ㄟ^掌控技術(shù)，可以創(chuàng)造智能建筑，從而提高生產(chǎn)力、改善安全性、提升整體建筑質(zhì)量，為所有人創(chuàng)造一個更好的建筑環(huán)境?！彼偨Y(jié)道。包括張成博士在內(nèi)的眾多西浦學(xué)者在科研文化節(jié)上展示了自己的研究成果。此外，科研文化節(jié)還包括由西浦智庫主辦的西浦論壇等活動。科研文化節(jié)旨在慶賀西交利物浦大學(xué)所取得的研究成果，同時展示以“打破界限”為主旨的校園創(chuàng)新成果。（記者：Rosanna Galvin 編輯：石露蕓）