工程管理領(lǐng)域人工智能技術(shù)的應(yīng)用

瞿祎成

【摘 要】隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，工程管理領(lǐng)域也在逐步拓展人工智能技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景。論文通過(guò)文獻(xiàn)可視化技術(shù)分析了當(dāng)前工程管理領(lǐng)域人工智能技術(shù)的應(yīng)用方向，對(duì)于熱點(diǎn)研究問(wèn)題進(jìn)行了綜述，并為未來(lái)相關(guān)研究的發(fā)展提出建議。

【Abstract】With the continuous development of artificial intelligence technology， the field of engineering management is gradually expanding the application scenarios of artificial intelligence technology. This paper analyzes the current application direction of artificial intelligence technology in the field of engineering management through the literature visualization technology， summarizes the hot research issues， and puts forward suggestions for the future development of related research.

【關(guān)鍵詞】人工智能;工程管理;可視化分析

【Keywords】artificial intelligence; engineering management; visualized analysis

【中圖分類(lèi)號(hào)】TP18 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2019）02-0172-02

1 引言

建筑行業(yè)一直是數(shù)字化時(shí)代中較為落后的產(chǎn)業(yè)，建筑行業(yè)十分依賴(lài)于項(xiàng)目參與各方的經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)麥肯錫此前的報(bào)告，建筑業(yè)的數(shù)字化進(jìn)展僅高于農(nóng)業(yè)，位居所有統(tǒng)計(jì)行業(yè)中的倒數(shù)第二。[1]過(guò)去的工程管理十分依賴(lài)于經(jīng)驗(yàn)，而比較少的利用過(guò)往項(xiàng)目積累下的客觀數(shù)據(jù)。

2 人工智能的內(nèi)涵

人工智能是一類(lèi)通過(guò)使用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)模擬人類(lèi)特定思維過(guò)程和智能行為的研究，主要包括計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的原理、制造類(lèi)似于人腦智能的計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。它是一種通過(guò)模仿人類(lèi)智能行為產(chǎn)生新的與之相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，主要的應(yīng)用領(lǐng)域包括預(yù)測(cè)分析、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專(zhuān)家系統(tǒng)等。

3 工程管理領(lǐng)域人工智能應(yīng)用研究可視化分析

隨著大數(shù)據(jù)、智能城市等技術(shù)的發(fā)展，工程管理領(lǐng)域也開(kāi)始嘗試在工程建設(shè)的場(chǎng)景中應(yīng)用人工智能技術(shù)，本文通過(guò)對(duì)在Scopus數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的多本工程管理領(lǐng)域多本頂級(jí)SCI/EI期刊內(nèi)以artificial intelligence對(duì)1993年到2018年發(fā)表的文獻(xiàn)進(jìn)行檢索分析：自1993年以來(lái)，共有382篇應(yīng)用人工智能理論或模型的文章，其中對(duì)于先進(jìn)技術(shù)比較重視的期刊Automation in construction發(fā)布的論文相關(guān)數(shù)量最多（統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1）。

進(jìn)一步通過(guò)可視化分析軟件VOSviewer對(duì)Automation in construction檢索到的181篇文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析（見(jiàn)圖2.1），可以看出，工程管理研究中人工智能的前沿研究論文發(fā)表的數(shù)量主要涉及的關(guān)鍵詞對(duì)應(yīng)的研究?jī)?nèi)容包括了模糊邏輯、案例推理、遺傳算法等人工智能方法，這些方法主要應(yīng)用的場(chǎng)景包括施工現(xiàn)場(chǎng)管理，智能設(shè)計(jì)與運(yùn)維，績(jī)效預(yù)測(cè)等，下文將按照領(lǐng)域分別進(jìn)行綜述。

3.1 項(xiàng)目績(jī)效預(yù)測(cè)

人工智能技術(shù)可以通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)來(lái)求解傳統(tǒng)線性回歸方法難以求解的復(fù)雜問(wèn)題。工程項(xiàng)目的成本、工期的影響因素多，且很多因素對(duì)工期的影響是非線性的，因此，一直是預(yù)測(cè)的難點(diǎn)，而兩者又是施工管理的重點(diǎn)。因此，人工智能技術(shù)被廣泛地用于項(xiàng)目的成本、工期等績(jī)效指標(biāo)的預(yù)測(cè)之中。

績(jī)效預(yù)測(cè)中廣泛應(yīng)用的包括了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、案例推理以及支持向量機(jī)等。莫俊文等使用RBF人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)蘭州市比較典型的20幢建筑物的造價(jià)進(jìn)行了回歸預(yù)測(cè)，通過(guò)實(shí)際樣本對(duì)模型驗(yàn)證了模型的可靠性[2]。陳源等人通過(guò)案例推理構(gòu)建了公路工程造價(jià)預(yù)測(cè)模型，驗(yàn)證了該方法的有效性，實(shí)用性[3]。

3.2 施工現(xiàn)場(chǎng)管理

施工現(xiàn)場(chǎng)管理是人工智能應(yīng)用在工程管理領(lǐng)域最為常見(jiàn)的應(yīng)用方向之一，相關(guān)研究主要通過(guò)基于人工智能的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信息的識(shí)別。

目前基于人工智能技術(shù)的施工安全管理研究的主題主要有現(xiàn)場(chǎng)工人行為的分析和施工的優(yōu)化等?，F(xiàn)場(chǎng)工人行為的監(jiān)控，通過(guò)使用現(xiàn)場(chǎng)攝像頭等作為輸入識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)工人的工作安全情況。如趙震通過(guò)使用opencv的圖形處理技術(shù)，在識(shí)別工人個(gè)體的基礎(chǔ)上，辨別出施工人員安全帽配帶情況，從而從一定程度上降低現(xiàn)場(chǎng)的安全隱患。[4]

3.3 智能設(shè)計(jì)與運(yùn)維

基于人工智能技術(shù)的建筑設(shè)計(jì)可以通過(guò)人工智能技術(shù)強(qiáng)大的工程性能模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)?；谌斯ぶ悄芗夹g(shù)的建筑設(shè)計(jì)的研究思路主要可以分為兩類(lèi)，一類(lèi)研究是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的，通過(guò)對(duì)歷史案例的學(xué)習(xí)、比對(duì)進(jìn)行求解，如通過(guò)案例推理技術(shù)來(lái)建立基于BIM的智能化輔助設(shè)計(jì)平臺(tái)，一類(lèi)研究是以新穎的算法為基礎(chǔ)的，通過(guò)算法突出的計(jì)算性能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，如王敏通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)暖通控制系統(tǒng)的PID控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，不斷調(diào)整控制誤差，保證暖通控制效果。

基于運(yùn)維階段的重要性及當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不足，人工智能技術(shù)被廣泛用于建筑的運(yùn)營(yíng)維護(hù)。現(xiàn)代的設(shè)施管理除了對(duì)各個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化外，還需要實(shí)現(xiàn)對(duì)不同專(zhuān)業(yè)、不同格式的數(shù)據(jù)的集成，涉及的問(wèn)題十分復(fù)雜。隨著21世紀(jì)，BIM技術(shù)的快速發(fā)展，通過(guò)人工智能結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，對(duì)于建筑運(yùn)營(yíng)中的設(shè)備以運(yùn)維期間產(chǎn)生的信息集成化管理，從大數(shù)據(jù)中提取有用的信息，對(duì)于設(shè)施管理的問(wèn)題進(jìn)行識(shí)別和預(yù)測(cè)已經(jīng)成為一個(gè)全新的研究方向。

4 結(jié)論

綜上，人工智能技術(shù)在從施工現(xiàn)場(chǎng)管理、智能設(shè)計(jì)與運(yùn)維、績(jī)效預(yù)測(cè)等多個(gè)方向優(yōu)化了傳統(tǒng)工程管理的問(wèn)題的同時(shí)，為一些傳統(tǒng)方法難以解決的研究問(wèn)題提供了全新的研究視角。

當(dāng)前，人工智能技術(shù)在工程管理領(lǐng)域的應(yīng)用呈現(xiàn)出了領(lǐng)域交叉、行業(yè)交叉的特點(diǎn)，研究往往需要涉及多種不同專(zhuān)業(yè)的知識(shí)，呈現(xiàn)出復(fù)雜、系統(tǒng)的特點(diǎn)。因此，進(jìn)一步發(fā)展人工智能技術(shù)在工程管理領(lǐng)域的應(yīng)用需要增強(qiáng)跨行業(yè)、跨組織的協(xié)作機(jī)制，進(jìn)一步增強(qiáng)信息、知識(shí)的集成，在多方協(xié)作的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目管理上的創(chuàng)新。

【參考文獻(xiàn)】

【1】Agarwal R， Chandrasekaran S， Sridhar M. Imagining constructions digital future[J]. MCKINSEY INSIGHTS REPORT， MCKINSEY & COMPANY AND MCKINSEY GLOBAL INSTITUTE， JUN， 2016.

【2】莫俊文，吳海龍.基于RBF人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的房屋建筑工程造價(jià)預(yù)測(cè)研究[J].工程造價(jià)管理，2018（06）：15-23.

【3】陳源，崔文浩，賴(lài)應(yīng)良.基于案例推理的山區(qū)高速公路工程造價(jià)估算研究[J].價(jià)值工程，2016，35（33）：37-38.

【4】趙震.基于OpenCV的人體安全帽檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)[J].電子測(cè)試，2017（14）：24-25.