摘要:傳統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目管理費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、決策效率較低,而近年來(lái)以機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)為代表的人工智能算法在建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量、進(jìn)度、成本、風(fēng)險(xiǎn)、安全等各領(lǐng)域得到較好的應(yīng)用,但同時(shí)也暴露出一系列問(wèn)題,如誤差較大、穩(wěn)健性不強(qiáng)、可泛化能力較差等。系統(tǒng)地總結(jié)既有研究和實(shí)踐現(xiàn)狀,分析人工智能算法在建設(shè)項(xiàng)目管理中應(yīng)用的挑戰(zhàn)與不足,為后續(xù)深入研究人工智能算法提供參考。
關(guān)鍵詞:建設(shè)項(xiàng)目管理;機(jī)器學(xué)習(xí);深度學(xué)習(xí);文獻(xiàn)綜述
0 引言
建設(shè)項(xiàng)目管理是工程建設(shè)過(guò)程中一項(xiàng)極為重要的工作,直接影響整個(gè)工程的效率、效益與安全。長(zhǎng)期以來(lái),項(xiàng)目管理工作對(duì)管理人員的專業(yè)素養(yǎng)、過(guò)往經(jīng)驗(yàn)依賴性較強(qiáng),費(fèi)時(shí)、費(fèi)力的同時(shí),也容易導(dǎo)致決策效率及科學(xué)性不高。如今,人工智能作為科技領(lǐng)域的前沿技術(shù),已在眾多行業(yè)中展現(xiàn)出巨大的潛力和價(jià)值。近年來(lái),以機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)為代表的人工智能算法在建設(shè)項(xiàng)目管理研究和實(shí)踐工作中取得了顯著成效,涵蓋質(zhì)量檢測(cè)、進(jìn)度計(jì)劃、成本預(yù)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)管控、安全預(yù)警等多個(gè)方面,具有廣闊應(yīng)用前景[1]。盡管如此,實(shí)際工程項(xiàng)目流程繁多、場(chǎng)景復(fù)雜,導(dǎo)致人工智能算法在精確度、魯棒性、泛化能力等多方面都面臨著較大挑戰(zhàn)。如何有效整合人工智能算法與現(xiàn)有項(xiàng)目管理流程,克服技術(shù)實(shí)施中的挑戰(zhàn),以及評(píng)估人工智能算法在實(shí)際項(xiàng)目管理中的效果和影響,都是亟待解決的問(wèn)題[2]。
基于上述背景,本文梳理以機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)為代表的人工智能算法在建設(shè)項(xiàng)目管理各領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀,分析現(xiàn)有研究的成果和不足,并提出未來(lái)的研究方向和改進(jìn)建議。
1 文獻(xiàn)計(jì)量分析
文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)能夠通過(guò)定量方法分析和評(píng)估科學(xué)文獻(xiàn)的學(xué)術(shù)影響力、發(fā)展趨勢(shì),揭示研究熱點(diǎn),相較傳統(tǒng)文獻(xiàn)綜述方法更加直觀、客觀[3]。為了更全面地了解機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)在建設(shè)項(xiàng)目管理中的研究現(xiàn)狀,本研究基于CiteSpace軟件開(kāi)展了文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析。設(shè)置檢索詞,在Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)中共檢索到有關(guān)文獻(xiàn)(含研究論文、綜述、科技報(bào)告等)100篇。文獻(xiàn)檢索詞設(shè)置見(jiàn)表1,經(jīng)軟件自動(dòng)去重整理后開(kāi)展有關(guān)分析。
關(guān)鍵詞共現(xiàn)及聚類圖譜如圖1所示。由圖1可知,“建設(shè)管理”“機(jī)器學(xué)習(xí)”“深度學(xué)習(xí)”是整個(gè)圖譜最核心的三個(gè)關(guān)鍵詞,具有較高的中介中心性。此外,其他關(guān)鍵詞體現(xiàn)了人工智能算法在建設(shè)項(xiàng)目管理各領(lǐng)域的應(yīng)用情況。建筑信息模型(BIM)與人工智能算法的集成應(yīng)用是當(dāng)下的研究熱點(diǎn)。BIM技術(shù)作為數(shù)字底座,為機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用搭建了平臺(tái)?!肮と恕薄鞍踩薄坝?jì)算機(jī)視覺(jué)”“追蹤”等關(guān)鍵詞體現(xiàn)了人工智能算法在建設(shè)安全管理領(lǐng)域的應(yīng)用。既有實(shí)踐表明,人工智能算法在建筑工人實(shí)名制管理、安全防護(hù)檢測(cè)、危險(xiǎn)區(qū)域識(shí)別等多個(gè)方面取得了良好應(yīng)用效果?!皳p傷檢測(cè)”“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”等關(guān)鍵詞與建設(shè)質(zhì)量管理有密切聯(lián)系。
關(guān)鍵詞突現(xiàn)見(jiàn)表2,其展示了2014—2024年人工智能算法在建設(shè)項(xiàng)目管理研究中關(guān)鍵詞的突現(xiàn)情況。從表2可以看出,不同的關(guān)鍵詞表現(xiàn)出不同的強(qiáng)度和出現(xiàn)時(shí)間。例如,關(guān)鍵詞“neural networks”和“classification”在2014年和2017年開(kāi)始突現(xiàn),分別持續(xù)到2017年和2018年。這表明在2014年左右,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和分類算法在建設(shè)項(xiàng)目管理中的應(yīng)用開(kāi)始受到關(guān)注。2016—2020年,關(guān)鍵詞“automated information extraction”和“tracking”在這段時(shí)間內(nèi)突現(xiàn)。特別是關(guān)鍵詞“sensors”和“construction”在2018年和2019年開(kāi)始突現(xiàn),反映了當(dāng)時(shí)研究文獻(xiàn)對(duì)傳感器技術(shù)在施工管理中應(yīng)用的關(guān)注。2021—2022年,許多關(guān)鍵詞如“information”“damage detection”“automated detection”“workers”“safety”和“artificial intelligence”突現(xiàn),并且持續(xù)到2024年,突現(xiàn)反映出目前對(duì)信息處理、損傷檢測(cè)、自動(dòng)化檢測(cè)、工人安全和人工智能的高度關(guān)注??傮w來(lái)看,從早期的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和分類技術(shù)到目前的傳感器、信息處理、自動(dòng)化和安全管理技術(shù)的廣泛應(yīng)用,人工智能和相關(guān)技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目管理中的應(yīng)用隨著時(shí)間的推移不斷發(fā)展。這種趨勢(shì)表明,人工智能技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目管理中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛和深入。
2 常用算法基本原理
2.1 機(jī)器學(xué)習(xí)算法
機(jī)器學(xué)習(xí)算法是人工智能算法的一個(gè)分支,計(jì)算機(jī)通過(guò)觀察給定的數(shù)據(jù)集并基于輸入數(shù)據(jù)生成模型來(lái)解決問(wèn)題。機(jī)器學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)編程不同,傳統(tǒng)編程規(guī)則是用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編寫(xiě)的,而不能從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí),而機(jī)器學(xué)習(xí)使用數(shù)據(jù)生成預(yù)測(cè)模型,然后使用這些模型對(duì)新數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。對(duì)于一些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,由于代碼的復(fù)雜性,開(kāi)發(fā)基于規(guī)則的程序極其困難,而在有足夠相關(guān)數(shù)據(jù)的情況下,可以使用機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)解決這些問(wèn)題。
根據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)有無(wú)“標(biāo)簽”,機(jī)器學(xué)習(xí)通常可以分成監(jiān)督學(xué)習(xí)、無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)三大類。監(jiān)督學(xué)習(xí)是機(jī)器學(xué)習(xí)中最常用的一類方法,其訓(xùn)練數(shù)據(jù)集包含輸入和相應(yīng)的期望輸出(標(biāo)簽),模型通過(guò)學(xué)習(xí)這些輸入-輸出對(duì),來(lái)預(yù)測(cè)新數(shù)據(jù)的輸出,常見(jiàn)算法有K近鄰算法、支持向量機(jī)、邏輯回歸、線性回歸、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)用于沒(méi)有標(biāo)簽的訓(xùn)練數(shù)據(jù),其目標(biāo)是從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)潛在的結(jié)構(gòu)或模式,常見(jiàn)無(wú)監(jiān)督算法有聚類算法、主成分分析等。強(qiáng)化學(xué)習(xí)通過(guò)與環(huán)境的交互,學(xué)習(xí)一系列行動(dòng)策略,以最大化累積獎(jiǎng)勵(lì),常應(yīng)用于機(jī)器人控制、游戲人工智能等領(lǐng)域,Q學(xué)習(xí)及策略梯度方法是常見(jiàn)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法。常見(jiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)算法見(jiàn)表3。
2.2 深度學(xué)習(xí)算法
深度學(xué)習(xí)算法是機(jī)器學(xué)習(xí)算法的一個(gè)分支,通過(guò)使用多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)模擬人腦的結(jié)構(gòu)和功能,在處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)模式和預(yù)測(cè)問(wèn)題上表現(xiàn)出色。它利用大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)和強(qiáng)大的計(jì)算能力,通過(guò)自動(dòng)特征提取和反向傳播算法來(lái)優(yōu)化模型,使其在計(jì)算機(jī)視覺(jué)、自然語(yǔ)言處理、自動(dòng)駕駛和醫(yī)療診斷等領(lǐng)域的運(yùn)用成效顯著。
卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Convolutional Neural Network,CNN)是一種專門(mén)用于處理和分析圖像數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)模型。其獨(dú)特的架構(gòu)能夠有效地捕捉圖像的空間層次結(jié)構(gòu),從而在圖像識(shí)別、目標(biāo)檢測(cè)和圖像分割等任務(wù)中表現(xiàn)出色[13]。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的核心是其層級(jí)結(jié)構(gòu),通過(guò)層層提取獲得圖像的低級(jí)到高級(jí)特征。例如,早期的卷積層可以檢測(cè)邊緣和紋理等簡(jiǎn)單特征,而后續(xù)層則會(huì)識(shí)別更復(fù)雜的模式和對(duì)象。卷積操作的局部連接和權(quán)重共享特性,使得CNN在處理高維圖像數(shù)據(jù)時(shí)更加高效,并且能夠有效減少參數(shù)數(shù)量和過(guò)擬合風(fēng)險(xiǎn)。
循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Recurrent Neural Networks,RNN)是一種專門(mén)用于處理序列數(shù)據(jù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,能夠捕捉數(shù)據(jù)中的時(shí)間依賴關(guān)系。與傳統(tǒng)的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不同,RNN具有內(nèi)部循環(huán)結(jié)構(gòu),允許信息在序列的每個(gè)步驟之間進(jìn)行傳遞和記憶[14]。RNN的基本單元包括輸入層、隱藏層和輸出層。每個(gè)時(shí)間步的輸入不僅依賴于當(dāng)前輸入數(shù)據(jù),還依賴于前一時(shí)間步的隱藏狀態(tài)(記憶)。
生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)(Generative Adversarial Network,GAN)通過(guò)兩個(gè)對(duì)抗性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(生成器和判別器)的相互競(jìng)爭(zhēng),能夠生成與真實(shí)數(shù)據(jù)分布相似的高質(zhì)量樣本[15]。生成器的任務(wù)是從一個(gè)隨機(jī)噪聲向量(通常是高斯噪聲或均勻噪聲)生成逼真的數(shù)據(jù)樣本。生成器通過(guò)反向傳播不斷更新其參數(shù),使其生成的樣本逐漸接近真實(shí)數(shù)據(jù)分布。判別器的任務(wù)是區(qū)分真實(shí)數(shù)據(jù)和生成器生成的假數(shù)據(jù)。它接收數(shù)據(jù)樣本并輸出一個(gè)概率值,可表明輸入數(shù)據(jù)是真實(shí)數(shù)據(jù)的概率。判別器通過(guò)反向傳播更新參數(shù),以提高GAN辨別能力。GAN的訓(xùn)練過(guò)程是生成器和判別器的對(duì)抗博弈。生成器試圖欺騙判別器,使其無(wú)法區(qū)分真假數(shù)據(jù),而判別器則試圖準(zhǔn)確區(qū)分真實(shí)數(shù)據(jù)和假數(shù)據(jù)。
3 人工智能算法在建設(shè)項(xiàng)目管理中的應(yīng)用
3.1 質(zhì)量管理
使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù),人工智能可以自動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別施工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量問(wèn)題,如裂縫、腐蝕或材料缺陷。通過(guò)訓(xùn)練卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)處理圖像數(shù)據(jù),可以實(shí)時(shí)監(jiān)控和發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。這種自動(dòng)化檢測(cè)不僅能提高檢測(cè)速度,還能大幅降低人工檢查的錯(cuò)誤和遺漏。例如,Tan等[16]通過(guò)集成計(jì)算機(jī)視覺(jué)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)、BIM技術(shù),實(shí)現(xiàn)了裂縫快速、準(zhǔn)確的可視化檢測(cè),效果顯著。
除此之外,通過(guò)分析歷史數(shù)據(jù),機(jī)器學(xué)習(xí)算法還可以識(shí)別質(zhì)量問(wèn)題的潛在發(fā)展模式和趨勢(shì),從而制定預(yù)防措施。使用聚類算法和異常檢測(cè)技術(shù),可以識(shí)別出施工過(guò)程中可能導(dǎo)致質(zhì)量問(wèn)題的關(guān)鍵因素[17]。例如,通過(guò)對(duì)多個(gè)項(xiàng)目的質(zhì)量檢查數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析,人工智能算法可以識(shí)別出哪些施工方法或材料容易導(dǎo)致質(zhì)量問(wèn)題,并提供相應(yīng)的改進(jìn)措施。此類數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法使得質(zhì)量管理更加科學(xué)和高效。
3.2 進(jìn)度管理
機(jī)器學(xué)習(xí)模型可以根據(jù)歷史項(xiàng)目數(shù)據(jù)和當(dāng)前進(jìn)度數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)未來(lái)的項(xiàng)目進(jìn)度。通過(guò)訓(xùn)練回歸模型和時(shí)間序列分析,人工智能可以幫助管理人員更準(zhǔn)確地估計(jì)工期,并優(yōu)化施工計(jì)劃。孫玉慧[18]基于PCA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)水利工程施工進(jìn)度進(jìn)行預(yù)測(cè),并通過(guò)實(shí)證研究表明其效果較優(yōu),能夠提高項(xiàng)目管理效率。
此外,使用強(qiáng)化學(xué)習(xí)和優(yōu)化算法還可以智能地調(diào)度資源(如勞動(dòng)力、設(shè)備和材料),找到最優(yōu)的資源分配策略,以實(shí)現(xiàn)最大化工作效率并最小化延誤[19]。例如,人工智能系統(tǒng)可以根據(jù)每天的任務(wù)需求和工人的技能水平,動(dòng)態(tài)調(diào)整工人分配,以確保每個(gè)任務(wù)都能以最高效率完成,這不僅提高了施工效率,還能有效降低成本。
3.3 成本管理
機(jī)器學(xué)習(xí)算法和深度學(xué)習(xí)算法在建設(shè)項(xiàng)目成本管理中主要通過(guò)數(shù)據(jù)分析和模式識(shí)別來(lái)預(yù)測(cè)成本、評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)、優(yōu)化資源配置和設(shè)計(jì)方案,從而提高成本控制的準(zhǔn)確性和項(xiàng)目管理的效率[20-21]。
3.4 安全管理
通過(guò)分析現(xiàn)場(chǎng)傳感器數(shù)據(jù)和視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),人工智能可以實(shí)時(shí)檢測(cè)和識(shí)別潛在的安全隱患,如工人行為異常、設(shè)備故障或環(huán)境變化等。計(jì)算機(jī)視覺(jué)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)在這一領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,應(yīng)用深度學(xué)習(xí)算法可以實(shí)現(xiàn)安全帽佩戴檢測(cè)。Rabbi等[22]對(duì)人工智能算法在建設(shè)項(xiàng)目安全管理研究中的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)、未來(lái)研究方向做了系統(tǒng)性綜述,涵蓋視頻、文本、音頻等多種模態(tài)。
近年來(lái),以人為本的神經(jīng)工程管理研究開(kāi)始嶄露頭角,其融合工程管理、心理學(xué)、腦科學(xué)、人工智能算法等多學(xué)科的研究范式,在建設(shè)項(xiàng)目安全管理中有初步應(yīng)用。例如,Ma等[23]基于先進(jìn)傳感器設(shè)備,運(yùn)用人工智能算法對(duì)鋼筋綁扎工人疲勞狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);Xiang等[24]運(yùn)用腦電設(shè)備,結(jié)合人工智能算法,對(duì)建筑工人不安全行為的發(fā)生機(jī)理展開(kāi)研究。此外,機(jī)器學(xué)習(xí)模型還可以根據(jù)歷史事故數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)條件預(yù)測(cè)潛在事故,并提供預(yù)防措施。
3.5 風(fēng)險(xiǎn)管理
通過(guò)分析項(xiàng)目數(shù)據(jù)和外部環(huán)境數(shù)據(jù),人工智能可以識(shí)別和評(píng)估項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn),如自然災(zāi)害、市場(chǎng)波動(dòng)或供應(yīng)鏈中斷[25]。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)和決策樹(shù)模型在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中表現(xiàn)出色。例如,Pan等[26]開(kāi)發(fā)了一套基于人工智能算法的建設(shè)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管控系統(tǒng),可以通過(guò)分析氣象數(shù)據(jù)和施工進(jìn)度,預(yù)測(cè)惡劣天氣對(duì)項(xiàng)目的影響,并建議調(diào)整施工計(jì)劃以減少風(fēng)險(xiǎn)。
總的來(lái)說(shuō),人工智能算法在建設(shè)項(xiàng)目管理中的應(yīng)用大大提升了各個(gè)管理環(huán)節(jié)的效率和準(zhǔn)確性。通過(guò)自動(dòng)化數(shù)據(jù)分析、智能預(yù)測(cè)和優(yōu)化,人工智能不僅有助于更好地控制項(xiàng)目進(jìn)度、質(zhì)量和成本,在提高建設(shè)項(xiàng)目安全性和風(fēng)險(xiǎn)管理水平方面也發(fā)揮了重要作用。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,其在建設(shè)項(xiàng)目管理中的應(yīng)用前景將更加廣闊。具體而言,未來(lái)可能會(huì)開(kāi)發(fā)更多基于人工智能的智能系統(tǒng),它們能夠集成多種數(shù)據(jù)源,實(shí)現(xiàn)更加全面和實(shí)時(shí)的項(xiàng)目管理,最終推動(dòng)建筑行業(yè)向著更高效、更智能的方向發(fā)展[27]。
4 挑戰(zhàn)及改進(jìn)建議
4.1 挑戰(zhàn)
盡管人工智能在建設(shè)項(xiàng)目管理中展現(xiàn)出巨大潛力,但仍存在一些挑戰(zhàn),具體挑戰(zhàn)如下:
(1)人工智能算法依賴于大量高質(zhì)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練。然而,建筑項(xiàng)目中數(shù)據(jù)的收集和管理往往存在不規(guī)范和不完整的問(wèn)題,導(dǎo)致模型訓(xùn)練數(shù)據(jù)不足或數(shù)據(jù)質(zhì)量不高。
(2)實(shí)施人工智能技術(shù)需要專業(yè)知識(shí)和技能,這對(duì)于許多傳統(tǒng)建筑企業(yè)來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)。此外,開(kāi)發(fā)和部署人工智能系統(tǒng)的成本較高,可能會(huì)超出一些企業(yè)的預(yù)算。
(3)在復(fù)雜的施工環(huán)境中,人工智能系統(tǒng)需要快速處理和分析大量數(shù)據(jù),以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和決策。然而,當(dāng)前的技術(shù)可能無(wú)法完全滿足這種實(shí)時(shí)性和高響應(yīng)性的要求。
(4)在收集和處理項(xiàng)目數(shù)據(jù)時(shí),數(shù)據(jù)隱私和安全問(wèn)題不容忽視。如何在保證數(shù)據(jù)安全的前提下充分利用數(shù)據(jù),是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
(5)建筑行業(yè)的從業(yè)人員對(duì)于新技術(shù)的接受度和熟悉程度偏低,推廣和應(yīng)用人工智能技術(shù)需要大量的培訓(xùn)和引導(dǎo),以提升員工的接受度和使用技能。
4.2 改進(jìn)建議
針對(duì)以上挑戰(zhàn),可以考慮從以下方面進(jìn)行提升:
(1)通過(guò)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)收集和管理流程,以確保數(shù)據(jù)的全面性和高質(zhì)量。同時(shí),可以引入物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù),通過(guò)傳感器和智能設(shè)備實(shí)時(shí)收集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)的精確度和時(shí)效性。
(2)對(duì)企業(yè)員工進(jìn)行定期的人工智能技術(shù)培訓(xùn),提高他們的技術(shù)素養(yǎng)和操作能力。同時(shí),通過(guò)組織研討會(huì)和技術(shù)交流會(huì),分享成功案例和最佳實(shí)踐,增強(qiáng)員工對(duì)人工智能技術(shù)的理解和接受度。
(3)對(duì)算法設(shè)計(jì)和系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,以提高人工智能系統(tǒng)的實(shí)時(shí)處理能力和響應(yīng)速度??梢圆捎眠吘売?jì)算技術(shù),將部分計(jì)算任務(wù)下放到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上,以避免數(shù)據(jù)傳輸延遲。
(5)通過(guò)與高校和科研機(jī)構(gòu)合作,開(kāi)展技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新,探索低成本、高效能的人工智能解決方案。同時(shí),政府和行業(yè)協(xié)會(huì)可以提供資金和政策支持,鼓勵(lì)企業(yè)應(yīng)用人工智能技術(shù)。
(6)采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)加密和安全保護(hù)技術(shù),確保數(shù)據(jù)在傳輸和存儲(chǔ)過(guò)程中的安全。制定嚴(yán)格的數(shù)據(jù)隱私保護(hù)政策,確保數(shù)據(jù)使用符合相關(guān)法律法規(guī)。
(7)選擇一些規(guī)模較小或相對(duì)簡(jiǎn)單的項(xiàng)目作為試點(diǎn),探索和驗(yàn)證人工智能技術(shù)的應(yīng)用效果。總結(jié)經(jīng)驗(yàn)后,逐步在更大規(guī)模和更復(fù)雜的項(xiàng)目中推廣應(yīng)用。
5 結(jié)語(yǔ)
本研究系統(tǒng)總結(jié)了以機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)為代表的人工智能算法在建設(shè)項(xiàng)目管理工作中的應(yīng)用現(xiàn)狀,并剖析了其在應(yīng)用過(guò)程中的不足與挑戰(zhàn),為建設(shè)項(xiàng)目管理工作智能化轉(zhuǎn)型提供了有力參考。
參考文獻(xiàn)
[1]BADUGE S K,THILAKARATHNA S,PERERA J S,et al.Artificial intelligence and smart vision for building and construction 4.0:machine anddeep learning methods and applications[J].Automation in Construction,2022(141):104440.
[2]IVANOVA S,KUZNETSOV A,ZVEREV R,et al.Artificial intelligence methods for the construction and management ofbuildings[J].Sensors,2023,23(21):8740.
[3]DONTHU N,KUMAR S,MUKHERJEE D,et al.How to conduct a bibliometric analysis:an overview and guidelines[J].Journal of Business Research,2021(133):285-296.
[4]MA J,LI H,YU X,et al.Sweat analysis-based fatigue monitoring during construction rebar bendingtasks[J].Journal of Construction Engineering and Management,2023,149(9):04023072.
[5]PADMAPOORANI P,SENTHILKUMAR S,MOHANRAJ R. Machine learning techniques for structural health monitoring of concrete structures:a systematic review[J].Iranian Journal of Science and Technology-Transactions of Civil Engineering,2023,47(4):1919-1931.
[6]KAR A K,CHOUDHARY S K,SINGH V K.How can artificial intelligence impact sustainability:a systematic literature review[J].Journal of Cleaner Production,2022 (376):134120.
[7]BODENDORF F,MERKL P,F(xiàn)RANKE J.Intelligent cost estimation by machine learningin supply management:a structured literature review[J].Computers amp; Industrial Engineering,2021(160):107601.
[8]朱婷,車善婷,厲聞明.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在建筑工程造價(jià)預(yù)算中的應(yīng)用[J].中國(guó)住宅設(shè)施,2024(5):29-31.
[9]蘇中花.多場(chǎng)景下點(diǎn)云數(shù)據(jù)建筑物分割方法研究[D].成都:電子科技大學(xué),2023.
[10]李姣姣.基于混合機(jī)器學(xué)習(xí)模型的建筑工程造價(jià)預(yù)測(cè)方法[J].九江學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2023,38(4):47-51.
[11]尉雅晨.基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)事故疏散[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2023(20):129-132.
[12]SHAMSHIRI A,RYU K R,PARK J Y.Text mining and natural language processing inconstruction[J].Automation in Construction,2024(158):105200.
[13]JIAO J,ZHAO M,LIN J,et al.A comprehensive review on convolutional neural network in machine fault diagnosis[J].Neurocomputing,2020(417):36-63.
[14]張丙強(qiáng).基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別[D].廣州:廣州大學(xué),2020.
[15]CHAI P,HOU L,ZHANG G,et al.Generative adversarial networks in constructionapplications[J].Automation in Construction,2024(159):105265.
[16]TAN Y,XU W,CHEN P,et al.Building defect inspection and data management using computer vision,augmented reality,and BIM technology[J].Automation in Construction,2024(160):105318.
[17]CAO Y,ZANDI Y,AGDAS A S,et al.A review study of application of artificial intelligence in construction management and composite beams[J].Steel and Composite Structures,2021,39(6):685-700.
[18]孫玉慧.基于PCA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水利工程進(jìn)度預(yù)測(cè)[D].哈爾濱:黑龍江大學(xué),2023.
[19]KAZEEM K O,OLAWUMI T O,OSUNSANMI T.Roles of artificial intelligence and machine learning in enhancing construction processes and sustainable communities[J].Buildings,2023,13(8):2061.
[20]LIU Q,MA Y,CHEN L,et al.Artificial intelligence for production,operations and logistics management in modular construction industry:a systematic literature review[J].Information Fusion,2024(109):102423.
[21]張旺,魏征.基于BIM技術(shù)的高支模工程成本動(dòng)態(tài)分析及控制[J].項(xiàng)目管理技術(shù),2022,20(12):163-166.
[22]RABBI A B K,JEELANI I.AI integration in construction safety:current state,challenges,and future opportunities in text,vision,and audio based applications[J].Automation in Construction,2024(164):105443.
[23]MA J,LI H,YU X,et al.Sweat analysis-based fatigue monitoring during construction rebar bendingtasks[J].Journal of Construction Engineering and Management,2023,149(9): "04023072.
[24]XIANG Q,YE G,LIU Y,et al.Cognitive mechanism of con-" struction workers’ unsafe behavior:a systematic review[J].Safety Science,2023(159):106037.
[25]DATTA S D,ISLAM M,SOBUZ M H R,et al.Artificial intelligence and machine learning applications in the project lifecycle of the construction industry:a comprehensive review[J].Heliyon,2024,10(5):e26888.
[26]PAN Y,ZHANG L.Roles of artificial intelligence in construction engineering and management:a critical review and future trends[J].Automation in Construction,2021(122):103517.
[27]馬登·武科曼諾維奇.項(xiàng)目管理的未來(lái)趨勢(shì):數(shù)字化、道德監(jiān)管與人類決策的適應(yīng)性[J].項(xiàng)目管理技術(shù),2024,22(7):2-4.
收稿日期:2024-09-24
作者簡(jiǎn)介:
李亞寧(1992—),男,工程師,研究方向:工程項(xiàng)目管理。
丁志坤(通信作者)(1978—),男,博士,教授,研究方向:智能建造、可持續(xù)建造管理。