人工智能审图系统在工程实践中的应用

发表时间:2020/9/10   来源:《建筑实践》2020年11期   作者:石建章
[导读] 本文系统介绍了审图过程中,人工智能系统的功用,

         石建章
         石家庄市裕华区市政维护管理所    050000

         摘要:本文系统介绍了审图过程中,人工智能系统的功用,阐述了人工智能的优点,它把审图人员从繁琐的复杂计算中解放出来,提高了审图效率,减少甚至避免了审图问题遗漏,提高了设计的精确度、准确度,一定程度上减少了设计失误,避免了在工程实施过程中出现的不必要设计变更,为工程建设项目的成本节约及顺利开展奠定了良好的基础。
         关键词:人工智能  人工智能审图系统  设计文件 审图机构   界面交流设计

一、人工智能审图系统的概念
         人工智能审图系统就是计算机系统的一个延伸系统,是一个综合交叉学科的范畴,它把人类的建筑专业知识与计算机的速算、判断、决策联系起来,通过软件技术将设计规范、手册的算法、判断流程等以芯片为载体植入计算机,形成一种智能计算机系统,依靠计算机本身的高速验算功能迅速、高效做出正确判断,找出设计缺陷,优化项目设计,从而减少人工误判,达到提高工作效率及精确度的目的。随着智能化开发的推进,智能化将适用于各行各业的建设发展,为社会提供更加全面的服务,人工智能审图系统是智能化在建筑设计方面的一个应用。
二、人工智能审图系统开发基础
         在工程建设领域,一个项目的建设程序包括立项文件;可行性分析研究报告;初步设计、概算投资;项目审批;施工设计及招投标;工程施工实施;竣工验收;试运行;投入使用等内容。设计阶段特别是施工图设计阶段特别重要,此阶段的设计费用占整个工程的费用比例最小即投入最小,但它能决定整个项目的投资效果及经济效益大小。所以,设计阶段的第三方审查就尤为重要,须保证审图机构的审图工作结果的准确、完美及规范,只有这样,才能保证设计图纸的设计质量,进而保证整个工程的成品质量。从数量上对比,由于审图机构的专家数量的有限性与项目建设的批量性,会出现审图专家的缺乏性矛盾,可能导致审图质量欠佳,从而导致工程实施过程中出现设计变更产生工程阻滞,导致工期延误、工程费用增加。为提高审图效率,就需要开发一种本专业的人工智能审图系统,把本专业的设计、施工规范及手册数据及判断标准,按照特定的程序进行有效嵌入,形成一整套与设计文件相匹配的审图判定程序文件,利用计算机的快速计算判断特性进行快速审查,减轻人力审查强度,提高工作效率,发现设计存在的问题,进行警告提醒标注或指出所违反的强制条文及错误点,及时返还设计人员进行重新设计,达到优化设计的目的。
三、人工智能模块化设计模型及系统
         针对工程建设各部位的设计文件进行逻辑判断,依靠设计规范、施工手册等数据进行数据模型填充,形成数据集成,将规范手册文件的内容(包括符号、算式、经验数据等),按照一定的计算机语言进行计算机录入,设逻辑判断框,形成计算机程序文件。利用程序性文件,对各部位设计文件按照规范要求进行快速的审核检查,进行部位的荷载配筋验算、平立面几何尺寸判定等,判断设计文件中建筑结构安全性、尺寸设置合理性、投资经济性。建筑结构按涉及到的部位分上部结构、下部结构,上部结构需要考虑外在的风力因素、外部撞击因素、雨雪天气灾害因素、雷电因素、地震或战争因素。下部结构还需要考虑地基承载力问题、临近建筑物的受力干扰问题因素等等。
     人工智能系统由不同的智能模块组成,人工智能的模块化是根据建筑结构的特点进行分类,依照梁、柱、板、墙的受力方式不同可分为梁平法施工图及配筋;墙柱施工图及配筋;板施工图及配筋;剪力墙施工图及配筋;地基结构施工图及配筋等模块子系统,利用分类模块系统进行分类施工图审核及配筋校验,发现有违反强制性标准的或配筋不足以满足设计承重荷载要求的逐一进行警告列出,提供给设计人员或图审人员着重考虑解决,进行设计的进一步优化,达到设计文件最优化目的。这些模块组合在一起,形成一套针对工程项目的专业判定智能审图系统。
四、人工智能审图系统与设计软件系统的关系
         人工智能审图系统是查找发现设计所存错误问题的一个智能筛查系统,它既可以用于审图人员审查图纸使用,也可以用于设计人员设计成果自查,从而提高设计效率。设计软件系统是设计人员借助CAD软件,依靠掌握的专业知识,进行工程设计、输出劳动成果的一种方式,它把设计人员从繁重的绘图、描图体力劳动中解脱出来,实现了设计的高效性,减轻了设计人员的体力消耗。而人工智能审图系统是把设计文件框入审图系统,通过审图系统的快速识别、检验验算,找出设计不足,提出警告、错误点分项,把审图机构审图专家或设计人员从繁杂的数学、力学验算中解脱出来,提高识别设计图所存错误的准确性及精确性,减少可能出现的人工专家误判,为工程建设质量起到至关重要的作用。
五、人工智能审图系统与传统的专家审图相比在工程实践中的优点
         利用上述模块建立起来的人工智能专家审图系统,从客观上,减少了专家的审图工作量,提高了审图效率及审图质量,为工程建设设计阶段的工作,提供了强有力的技术支持,提高了设计出图的质量水平及出图效率。与传统的审图机构专家审图相比,人工智能审图系统具备诸多优点,如下表所示:
 


六、人工智能审图系统与审图人员的界面交流设计
         人工智能审图系统就是专业的审图人员、设计人员借助计算机进行验算的辅助人工智能系统,借助此系统对本专业的工程设计进行审查,查找出设计错误,进行优化设计。这就要求审图或设计人员不仅要具备本专业的知识优势,还要具有很好的计算机软件开发水平或使用水平。人工智能审图系统作为交叉学科,在界面交流设计中,要倾向于智能化、简单化操作,同时对设计系统软件要具有良好的兼容性,以保证人工智能审图系统的多方适用性,要求界面交流系统尽可能做到简单易学,容易操作,避免繁冗的操作步骤,以适应大众专家及设计人员的普遍适用,达到推广使用的目的。
七、结语:
         依靠人工智能审图系统进行审图,审图结果可以得到快速确认,而且可以将问题以清单方式快速列出,节省了专家审图的时间及劳动强度,为设计优化指出思路方向,缩短了项目的设计周期,可以由设计单位尽快进行设计优化、出具优质安全的设计文件来指导完成项目建设,达到项目设计质优、安全、高效的投资目的。由于人工智能审图系统具有上述的诸多优点,人工智能审图系统在审图机构及设计单位肯定能得到大力支持及推广应用。
参考文献
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