人工智能技術在智能建筑中的應用分析

摘 要：隨著科學技術的發(fā)展，人工智能技術也獲得了越來越廣泛的應用。作為一門新興的學科，人工智能技術以對人的智能及思維過程進行模擬為主要研究方向，目的是設計出更加具有智能性質的機械。尤其近幾年，人工智能技術被廣泛應用于智能建筑，更是給人們的生活帶來了極大的便利。本文通過對智能建筑中出現(xiàn)的問題進行分析，探討人工智能技術在智能建筑中的應用。

關鍵詞：人工智能；智能建筑；應用

中圖分類號：TU855

作為新興的邊緣性學科。人工智能通過對人的智能和思維的模擬與探索，并將這種模擬應用于各個方面。人工智能技術力求通過人工的方法來實現(xiàn)智能機器中對于人類智能的擴展。建筑行業(yè)在近幾年隨著科學的進步也開始追求向智能化方向發(fā)展，通過智能化建筑，不斷擴展建筑的功能，以提供更好的服務。

1 智能建筑的概念

智能建筑就是人們從建筑物的服務、系統(tǒng)、建筑以及管理等四個方面入手，通過對這四個方面內部的優(yōu)化、組合，實現(xiàn)對于舒適、科學、安全、便利的環(huán)境的營造。智能建筑將計算機作為主要的控制管理中心，使用建筑的綜合布線系統(tǒng)以及各種信息終端，對建筑內各個空間的信息進行感知，并根據(jù)計算機提供的相關數(shù)據(jù)做出相應的回應，賦予建筑智能。在這樣的建筑中，管理者可以通過智能技術控制建筑內的各種功能，供電、供水、照明、電話、計算機通信等各個方面都可以實現(xiàn)方便控制。

2 智能建筑發(fā)展中存在的問題

智能建筑自出現(xiàn)以來，已經(jīng)有了十幾年的發(fā)展歷程。在這期間，涌現(xiàn)出一大批擁有樓宇設備自動化系統(tǒng)的建筑。雖然智能建筑已經(jīng)取得了一些成就，但是隨著科學技術的發(fā)展，人們對于建筑的智能提出了更高的要求，要求服務質量的提高、管理職能的提升以及控制手段的發(fā)展，因此，智能發(fā)展面臨的既是機會，也是挑戰(zhàn)。

2.1 智能化水平較低

在目前的智能建筑中，智能化系統(tǒng)仍然處于比較薄弱的階段。目前來說，智能建筑中常使用的樓宇自動化系統(tǒng)也僅僅是具有一定的順序邏輯判斷能力，并不能再脫離人工的情況下進行思維邏輯判斷或者自學習。當外界的環(huán)境發(fā)生變化的時候，必須有人工參與進行調整后才能夠實現(xiàn)對于系統(tǒng)的維護以及檢修。這樣的情況遠不能滿足人們對于智能建筑的智能化水平的要求。因此，智能建筑要想獲得進一步的發(fā)展，就必須從提高智能化水平下手，也只有這樣才能實現(xiàn)真正的智能化建筑。

2.2 各智能系統(tǒng)之間缺乏協(xié)調

由于市場環(huán)境的影響以及技術水平的制約，智能建筑中的各個子系統(tǒng)仍然沒有實現(xiàn)整體運行，是以單個運行的方式存在的。這就直接導致了各個系統(tǒng)之間出現(xiàn)了重復、混亂的問題，甚至還有一些系統(tǒng)之間出現(xiàn)了脫節(jié)的狀況。這種情況的出現(xiàn)，給整個智能建筑實現(xiàn)綜合優(yōu)化控制造成了很大的阻力。各個系統(tǒng)之間相互鏈接及控制的接口的缺乏，也影響了各個系統(tǒng)之間的聯(lián)系，這種情況就要求技術管理人員對各個系統(tǒng)都要熟悉掌握、了解，一方面增加了管理的工作量；另一方面也給系統(tǒng)化管理造成了負面的影響。因此，要想實現(xiàn)智能建筑的優(yōu)化控制，就必須從增強各職能系統(tǒng)之間的協(xié)調入手。

3 智能建筑中人工智能的應用

3.1 智能建筑中專家系統(tǒng)技術的應用

在近些年來，知識庫專家系統(tǒng)連同知識工程憑借著其在人工智能領域的獨特優(yōu)勢實現(xiàn)了較大的發(fā)展，并呈現(xiàn)出商品化的趨勢。以知識作為基礎支撐的專家系統(tǒng)，將系統(tǒng)的運行與構造都建立在控制規(guī)律與控制對象的基礎上，并將專家知識作為填充，形成整個系統(tǒng)的構架與功能。應用這種人工智能的計算機，就相當于擁有某領域的專業(yè)知識的專家一般，可以應用在解決專業(yè)問題的相關領域。它的存在，實現(xiàn)了將一位或多位專家的意見進行優(yōu)化整合，模擬的是特殊領域知識的決策過程以及實踐經(jīng)驗的應用過程。該技術在內部建立了知識模型以及龐大的數(shù)據(jù)庫，專門針對某一專業(yè)領域，擁有只是表達技術以及能夠合理地應用推理技術為相關問題做出具有綜合性意見的指導性決策。專家控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比具有較多的優(yōu)點，它在設計過程中不僅僅是依靠數(shù)學模型得出精確的計算結果，而是將決策更加智能化，將數(shù)學模型與知識模型有機結合，實現(xiàn)了控制技術與知識信息處理的有機統(tǒng)一。除此之外，專家系統(tǒng)技術還能夠應用于其他相關領域，具有十分廣闊的發(fā)展前景以及使用效率。譬如在智能建筑的物業(yè)管理以及物業(yè)服務中，專家系統(tǒng)技術的應用，實現(xiàn)了對用戶管理知識庫和數(shù)據(jù)庫的設置，并為智能管理的相關活動，如人員進出、費用繳納、業(yè)務咨詢等方面提供了良好的技術支持，大大提升了智能建筑的智能化水平，也給人們的生活帶來了便利。

3.2 智能決策支持系統(tǒng)在智能建筑中的應用

隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫、計算機的運算能力等方面都有了突破性的進展。再加上經(jīng)濟快速發(fā)展，人類進入信息爆炸的時代，對于信息處理、數(shù)據(jù)分析的要求也越來越多。因此，對數(shù)據(jù)庫進行有效的管理和控制就成為現(xiàn)如今智能技術的當務之急。分布式數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫技術的成熟，也確實推動了智能決策技術被引用到建筑智能化系統(tǒng)集成中來。作為新興發(fā)展的，結合了計算機技術、管理科學技術以及人工智能技術三大技術的只能決策支持系統(tǒng)，它的出現(xiàn)，無疑為整個智能建筑的智能化提供了便捷的途徑。管理科學、控制論行為科學以及運籌學三大學科，是智能決策支持系統(tǒng)的主要理論依據(jù)，再加上信息技術、計算機技術的補助作用，使得該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)為非結構化或是半結構化的決策問題提供幫助。在高層決策者對于相關問題做出決策時，智能決策支持系統(tǒng)為決策者提供了用于進行決策的相關數(shù)據(jù)資料以及分析情況，使得決策者對于相關問題的認識更加深入。并通過對于備選方案的提出以及對決策模型的建議與修改過程，優(yōu)化了決策者的建議，提升了決策的質量并使決策帶來的效益實現(xiàn)了最大化。另外，建筑物的現(xiàn)代化管理同樣需要建筑智能系統(tǒng)集成的支持。在自動控制到信息管理發(fā)展過程中，建筑智能化橫空出世。統(tǒng)一的模塊化軟件同硬件結構一起被系統(tǒng)集成采用，大大方便了管理人員對于建筑的維修以及管理，遠遠超過任何子系統(tǒng)帶來的便利。另外，考慮到可持續(xù)發(fā)展的需要以及綠色建筑的要求，將控制與管理相結合，對建筑物管理范圍進行擴大，同時對智能化系統(tǒng)的內容進行擴展。

3.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡在智能建筑中的應用

應用于語音識別、最優(yōu)計算、信息處理以及模式識別等多個領域的人工神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)，已經(jīng)在學習控制、優(yōu)化、建筑系統(tǒng)建模等方面都取得了一些成就。隨著人們的生活水平的提高，建筑內電氣設備的安裝也越來越多，支撐這些設備所需的能耗也在不斷增加，因此也給智能建筑的功能管理提供了挑戰(zhàn)?，F(xiàn)代化大廈的管理需要對成千上萬臺設備的運行、控制進行協(xié)調，以保證其在經(jīng)濟、安全的前提下運行。這就要求建筑設備自動控制能夠實現(xiàn)較快的反應、較強的控制力以及較高的運行管理水平。這就需要具有自適應能力以及學習能力的人工神經(jīng)網(wǎng)絡才能夠實現(xiàn)。另外，對于建筑的智能控制還需要系統(tǒng)具有仿真模型以及精確性、靈敏度的特點，這就將相對復雜的傳統(tǒng)模式排除在外。再加上新型人工神經(jīng)網(wǎng)絡隨著技術的個性簡化了模型，也減少了對于計算機硬件的要求，就給該技術的廣泛應用提供了可能，也具備了廣闊的發(fā)展前景。

4 結束語

隨著科技的發(fā)展，人工智能技術也獲得了發(fā)展。為了滿足人們對于智能建筑的需求，人工智能技術在智能建筑中也獲得了較為廣泛的應用。無論是專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)還是人工神經(jīng)網(wǎng)絡，都提高了智能建筑的性能，也為人們的生活提供了便利。

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作者簡介：韋振錦（1976-），男，廣西藤縣人，工程師，本科，主要研究方向：軟件開發(fā)模式、企業(yè)信息化。

作者單位：廣西柳州市自動化科學研究所，廣西柳州 545001