19 أغسطس، 2024
اكتشف كيف يعمل الذكاء الاصطناعي في الهندسة المعمارية على تحسين التصميم والكفاءة والاستدامة. سنناقش أيضًا كيف يغير الذكاء الاصطناعي يوم عمل المهندس المعماري.
لم تكن المعالم والمباني التاريخية مثل برج إيفل في باريس والبنتاغون في الولايات المتحدة لتوجد لولا مجال الهندسة المعمارية والمهندسين المعماريين الرائعين الذين يقفون وراءها. بالإضافة إلى إضافة بنية تحتية ذات مغزى إلى عالمنا، فإن سوق الخدمات المعمارية العالمية جزء أساسي من الاقتصاد ومن المقرر أن يصل إلى حوالي 550 مليون دولار بحلول عام 2032.
يعمل المهندسون المعماريون باستمرار على معالجة تحديات مثل تقليل النفايات وخفض البصمة الكربونية وتخطيط التصميمات الفعالة. يمكن لأدوات الذكاء الاصطناعي (AI) التدخل والمساعدة في حل العديد من هذه التحديات في الهندسة المعمارية. يمكن للذكاء الاصطناعي أن يساعد في تحسين التصميم والتحليل الهيكلي وتحسين إدارة المشاريع والتصور. في هذه المقالة، سنتعرف على كل شيء عن كيفية استخدام الذكاء الاصطناعي في الهندسة المعمارية.
يغير الذكاء الاصطناعي في الهندسة المعمارية قواعد اللعبة من خلال جعل التصميم أكثر ذكاءً، وتعزيز كفاءة الطاقة، والمساعدة في إنشاء مبانٍ أكثر صداقة للبيئة. إنه لأمر مدهش كيف يتم استخدام هذه التطورات في مشاريع العالم الحقيقي. دعنا نتعمق ونرى كيف يحدث كل هذا.
في عام 2018، أنتجت أنشطة البناء والهدم في الولايات المتحدة 600 مليون طن من الحطام. إحدى المشكلات السائدة في مجال الهندسة المعمارية هي تقليل نفايات البناء وانبعاثات الكربون. يمكن أن يكون الذكاء الاصطناعي فعالاً في معالجة هذا التحدي باستخدام الخوارزميات المتقدمة وتحليلات البيانات لتحسين كل مرحلة من مراحل عملية البناء.
على سبيل المثال، يمكن لتقنيات الذكاء الاصطناعي مثل التعلم الآلي تحليل مجموعات البيانات الكبيرة حول أداء المواد والخدمات اللوجستية لسلسلة التوريد والتأثير البيئي للتوصية بالمواد وطرق البناء الأكثر استدامة. يمكن لنماذج التعلم الآلي التنبؤ بالنفايات المحتملة بناءً على خيارات التصميم، والسماح للمهندسين المعماريين بإجراء تعديلات في وقت مبكر لتقليل النفايات.
يمكن لـ الذكاء الاصطناعي التوليدي أن يأخذ هذا خطوة أخرى إلى الأمام من خلال إنشاء خيارات تصميم متعددة تلقائيًا تركز على الاستدامة. من خلال تحديد معلمات مثل كفاءة المواد و السلامة الهيكلية واستخدام الطاقة، يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي التوليدي لإنشاء مجموعة متنوعة من التصميمات التي تلبي الأهداف البيئية مع الاستمرار في الظهور بشكل رائع. يمكن للمهندسين المعماريين بعد ذلك اختيار التصميم الذي يجمع بين الإبداع والاستدامة على أفضل وجه. Spacemaker هو مثال على أداة تستخدم الذكاء الاصطناعي التوليدي لمساعدة المهندسين المعماريين ومخططي المدن على إنشاء واختبار خيارات تصميم مختلفة بسرعة.
يستكشف الباحثون كيف يمكن لرؤية الحاسوب أن تعمل مع نمذجة معلومات البناء (BIM) لجعل المشاريع المعمارية أكثر دقة وكفاءة. نمذجة معلومات البناء (BIM) هي نموذج رقمي يمثل الخصائص الفيزيائية والوظيفية للمبنى. فهو يسمح للمهندسين المعماريين والمهندسين والمقاولين بالتعاون في خطة مفصلة، ويعمل كمصدر مركزي يتضمن كل شيء من هيكل المبنى إلى أنظمته.
عند إضافة رؤية الحاسوب إلى نمذجة معلومات البناء (BIM)، تلتقط الكاميرات وأجهزة الاستشعار صورًا تفصيلية ومسحًا ثلاثي الأبعاد لمواقع البناء. تتم بعد ذلك مقارنة هذه المرئيات في الوقت الفعلي مع نموذج نمذجة معلومات البناء (BIM) لاكتشاف أي اختلافات بين التصميم المخطط والبناء الفعلي، مثل الجدران غير المتوازية أو الهياكل في غير مكانها. يمكن أن تساعد الرؤى المستقاة من هذا التحليل في إجراء إصلاحات سريعة والحفاظ على سير المشروع في المسار الصحيح.
في الماضي، كان العثور على هذه المشكلات يعتمد على عمليات التفتيش اليدوية التي كانت بطيئة وعرضة للأخطاء. مع رؤية الحاسوب، يمكن للمهندسين المعماريين ومديري المشاريع الحصول على تنبيهات فورية عندما يكون هناك شيء لا يتطابق مع نموذج نمذجة معلومات البناء (BIM). يمكن إيقاف المشاكل الصغيرة قبل أن تصبح أكبر وأكثر تكلفة. كما أن الجمع بين رؤية الحاسوب ونمذجة معلومات البناء (BIM) يسهل على جميع المشاركين العمل معًا. عندما يتم تحديد المشكلات في نموذج نمذجة معلومات البناء (BIM)، يمكن للمهندسين المعماريين والمهندسين والمقاولين والعملاء مراجعتها بسرعة وإيجاد حلول.
يجلب الذكاء الاصطناعي أيضًا بعض التطبيقات الفريدة لمجال الهندسة المعمارية. دعونا نلقي نظرة سريعة على عدد قليل منها:
في حين أنه قد يبدو أن المشاريع المعمارية التي تدعم الذكاء الاصطناعي هي شيء من المستقبل، إلا أن الواقع هو أن المشاريع المصممة بالذكاء الاصطناعي قيد التنفيذ بالفعل وحتى مكتملة. دعونا نلقي نظرة على بعض هذه المشاريع الرائدة.
تم تصميم مركز حيدر علييف في باكو، أذربيجان، من قبل زها حديد واكتمل في عام 2012. وهو يوضح كيف تعمل أدوات التصميم التوليدي والذكاء الاصطناعي على تغيير الهندسة المعمارية. يختلف الشكل المنحني السلس للمبنى عن الخطوط المستقيمة التقليدية. يعكس التصميم روح أذربيجان الحديثة والمتطلعة إلى المستقبل. لعبت أدوات التصميم التوليدي المبكرة من Autodesk و Rhino دورًا رئيسيًا في إنشاء هذه الهندسة المعمارية المعقدة.
خلقت المدن المزدحمة في اليابان طلبًا على تصميمات المنازل المبتكرة والموفرة للمساحة. أصبح التصميم التوليدي، المدعوم بالذكاء الاصطناعي، أداة رئيسية للشركات مثل Daiwa House Industry لتلبية هذه الحاجة. من خلال تحديد معلمات تصميم محددة، يمكن للتصميم التوليدي أن ينتج بسرعة مجموعة متنوعة من خطط المنازل، كل منها مُحسَّن للمساحات الحضرية الصغيرة. على عكس الطرق التقليدية، التي يمكن أن تكون بطيئة وأقل قابلية للتكيف، فإن التصميم التوليدي أسرع وأكثر مرونة. يعيد الذكاء الاصطناعي التوليدي تعريف الطريقة التي يتم بها تصميم وبناء المنازل في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية في اليابان.
يعد مكتب Autodesk في تورنتو مثالًا رائعًا على كيفية استخدام الذكاء الاصطناعي في التصميمات المعمارية المبتكرة. باستخدام أداة التصميم التوليدي الخاصة بهم، Project Discover، تمكنت الشركة من إنشاء عدد لا يحصى من خيارات تخطيط المكاتب بناءً على تفضيلات موظفيها. من خلال الجمع بين الأفكار البشرية والذكاء الاصطناعي، تمكنت Autodesk من تصميم مساحة عمل مثالية دون أخطاء التصميم المعتادة.
لجأت Stamhuis، وهي شركة في هولندا متخصصة في بناء وتجديد متاجر البيع بالتجزئة، إلى التصميم التوليدي لتسريع وتحسين عملية التصميم الخاصة بها. في الماضي، كان يستغرق منهم عدة ساعات لتصميم تخطيط متجر بيع بالتجزئة. الآن، باستخدام أدوات الذكاء الاصطناعي التوليدية، يمكنهم إنشاء 40 خيار تصميم مُحسَّن في 15 دقيقة فقط. في الوقت نفسه، فإنه يحرر مصمميهم للتركيز على مهام أكثر أهمية، مثل بناء علاقات العملاء وتخطيط البناء.
تهدف ابتكارات الذكاء الاصطناعي في الهندسة المعمارية إلى دعم المهندسين المعماريين، وليس استبدالهم. في حين أن الذكاء الاصطناعي يجلب الكثير من الفوائد للهندسة المعمارية، فمن المهم ملاحظة أن الإبداع والحكم البشري يظلان ضروريين. من خلال الجمع بين الإبداع البشري وقدرات تحليل البيانات والأتمتة الخاصة بالذكاء الاصطناعي، يتمكن المهندسون المعماريون من إنشاء تصميمات أفضل للمباني. تُظهر الدراسات أن هناك زيادة بنسبة 30٪ في الإنتاجية، وذلك بفضل الذكاء الاصطناعي. يمكن للذكاء الاصطناعي أن يعتني بمعظم المهام الشاقة، ويمكن للمهندسين المعماريين التركيز على الأجزاء المثيرة والاستراتيجية في وظائفهم.
إحدى نتائج ازدياد شعبية أدوات الذكاء الاصطناعي في الهندسة المعمارية هي حاجة المهندسين المعماريين إلى تطوير مهاراتهم وتعلم كيفية عمل هذه الابتكارات في مجال الذكاء الاصطناعي. إن فهم كيفية عمل الذكاء الاصطناعي والبيانات يساعدهم على استخدام أدوات الذكاء الاصطناعي بنجاح. لسوء الحظ، يمثل هذا تحديًا كبيرًا لأن العديد من المهندسين المعماريين يفتقرون إلى التدريب اللازم. وفقًا للدراسات الاستقصائية، 60٪ من المهندسين المعماريين ليس لديهم أي تدريب رسمي على الذكاء الاصطناعي. يعد سد هذه الفجوة أمرًا أساسيًا للمهندسين المعماريين للبقاء قادرين على المنافسة وإنشاء تصميمات حديثة ومبتكرة.
التحدي الآخر هو التكاليف المرتفعة التي تصاحب تطبيق الذكاء الاصطناعي، بما في ذلك نفقات البرامج والأجهزة والتدريب. يمكن أن تكون هذه الاستثمارات الأولية صعبة بالنسبة لشركات الهندسة المعمارية الصغيرة ذات الميزانيات المحدودة. هناك أيضًا تكاليف مستمرة للصيانة والترقيات، مما يزيد من الضغط المالي. لدمج الذكاء الاصطناعي بنجاح، تحتاج الشركات إلى إدارة هذه التكاليف بعناية. مع التخطيط الجيد، يمكن للشركات التأكد من أن فوائد الذكاء الاصطناعي تستحق النفقات الأولية.
الذكاء الاصطناعي أداة قوية للمهندسين المعماريين. يمكنه توفير معلومات في الوقت الفعلي للمساعدة في إدارة المشاريع في الوقت المحدد وفي حدود الميزانية. يمكن أن يساعد أيضًا في التعامل مع المهام التي تستغرق وقتًا طويلاً مثل رسومات التصميم والفحوصات الهيكلية وتقديرات التكلفة، مما يتيح للمهندسين المعماريين التركيز على الأفكار الإبداعية. يمكن للمهندسين المعماريين الذين يتبنون الذكاء الاصطناعي ويستكشفون ميزاته وأدواته العديدة البقاء في الطليعة وقيادة الطريق في مستقبل الهندسة المعمارية.
هل تريد معرفة المزيد؟ استكشف مستودع GitHub الخاص بنا للاطلاع على مساهماتنا في الذكاء الاصطناعي. اكتشف كيف نعيد تعريف صناعات مثل التصنيع و الرعاية الصحية بتقنية الذكاء الاصطناعي المتطورة.
