关于人工智能在建筑施工领域中的应用程庆和

关于人工智能在建筑施工领域中的应用程庆和

摘要：在建筑电气自动化控制发展过程中，人工智能技术的应用有其重要的意义，在建筑電气自动化控制技术中结合人工智能技术，有利于进一步提高建筑电

气自动化的控制水平，促进了建筑电气自动化的创新发展。随着近年来我国整体

科学技术的进步与发展，这门技术在建筑工程领域中的应用也越来越广泛，在此

种背景下更是促进了我国建筑行业的全面发展。

关键词：人工智能；建筑施工；应用

人工智能的出现和这一技术成就在近年来越来越受到了人们的关注与重视，

甚至还有人将人工智能与原子能技术、空间技术并称为二十世纪以来的三大重要

科技成就。但是由于这门技术的发展时间比较短，所以人们对其认识也比较有限，不能正确认识到其积极作用，这也在很大程度上限制了建筑施工领域的发展。基

于此，本文就将针对人工智能在建筑施工中的应用进行研究

1人工智能技术概述

人工智能技术是一门极其复杂的系统学科，主要是用来模拟、研究和扩展人

工智能的相关理论与方法，使机器能够胜任需要人脑才能完成的复杂工作。人工

智能主要包括计算机技术、控制技术、心理学、语音技术等，是多学科为基础的

一门系统学科。同时需要广泛应用数理模型及理论，促进人工智能技术的快速发展。就目前人工智能技术的应用研究来看，主要的研究成果集中于银行数据、人

脸识别、拍照优化、自动驾驶等等系统。实现人工智能的技术主要有以下三种方法。

1.1传统编程方法

传统编程方法基于数理逻辑推理，模拟人类的行为。使用经典的逻辑证明理

论运行的有效性，模拟出复杂的结果，并从众多的结果中选择合适的应对策略，

这种方法被用于规划以及搜索相应的最佳算法。满足某个场景条件下就执行某个

行为，并且将结果进行表示，不需要进行大量的细节算法。

1.2机器学习

机器学习是人工智能的核心，主要是通过在前期的学习实验中掌握改进算法

的能力，模拟人的学习行为，不断完善自身性能。与传统编程方法最大的不同是

机器学习可以模拟人类的感知，判断场景。比较常用的机器学习方法有决策树法、集成学习方法、聚类算法等。机器学习算法与传统的数理逻辑规则不同，它需要

输入大量的经验数据，将这些经验数据加以归纳和总结算法，通过计算机的训练

之后，形成一个模型。

2在建筑设计领域中对人工智能技术的应用

当前越来越多的设计师开始借助AutoCAD从事绘画工作，所以设计师很多的

时间都被浪费在了绘画环节中，设计师的工作灵感和创新思维也无法借助这一平

台进行有效展现。特别是随着近年来人工智能技術在建筑设计中的应用，设计师

也开始加强在设计中对二维图形描述和三维空间展现的应用，从而实现对日常工

作质量和水平的提升，此种方式下不仅工作效率得到了提升，同时对于建筑设计

特点的体现也有着十分突出的帮助作用。

比如，Arch2010是一款基于AutoCAD2002-2010平台的建筑设计系统，其具

备较强的人性化、数字化和智能化特点，并且在工作环节中将建筑构件更是作为

了最基础的设计单元，借助这种先进的自定义方式对核心技术进行完善，有效实

现了对二维图形和三维模型的同步发展。这项系统的有效应用极大程度上转变了

传统设计师的绘画方式，并且工程图档也不再呈现抽象化，而是借助数字化技术

转变为了更为直观的建筑模型，有助于设计过程实现智能化和设计可视化。

3在建筑施工领域中对人工智能技术的应用

经过实际研究发现，近年来在对混凝土强度进行预测和分析的环节中，人工

智能技术也得到了十分广泛的应用。对于建筑施工而言，二十八天正处于一个抗

压强度工作周期，因此也是对混凝土自身性能进行衡量的重要指标。如果可以在

短时间内实现对二十八天强度值的有效预测，那么就可以实现对混凝土质量的有

效控制。在传统的工作中，混凝土的预测方式主要有树立统计背景下的线性回归

方式。但是对于商品混凝土而言，由于在实际施工环节中需要深入大量的粉煤灰，所以在抗压强度大小上和混凝土之间往往也呈现着高度非线性关系，但是在回归

方式下得到的线性函数也不能在工程中发挥有效的作用。

4在建筑电气领域中对人工智能技术的应用

随着近年来我国建筑行业的飞速发展，当前行业的耗能水平也在逐渐提升，

在一段时间内总能耗更是超过了百分之三十。因此，在建筑节能领域中更好的实

现我国节能减排目标，对于人工智能的应用就是不容忽视的重要环节，只有加强

对这一技术的应用，才能为建筑节能改造工作提供更为科学的依据。其中，BP神经网络算法也是一种可以将输出算法或是输入算法转变为线性问题的学习方式。

传统的BP神经网络算法借助梯度下降法，这种学习速度往往是保持不变的，并

且训练的时间比较长，所以在学习的环节中也会发生局部收敛的问题。但是经过

改进的BP算法中增加了动量因子，不管是在稳定性还是收敛性上，都要比传统

BP算法更为完善，因此当前这一技术也被广泛的应用在建筑电气节能评估模型中的构建上。这一技术方法构建起的电气节能评估模型，可以用更为有效的联系方

式隐藏在网络技术中，这也使得这项技术的评价方式更为科学和适用，最终评估

中的模型在适用范围上必然更为广泛。

5.人工智能技术在故障诊断中的应用

各类电气设备在应用与运行过程中存在操作不合理问题，加上长时间应用，

零部件老化问题较为明显，会致使设备出现较多故障问题。设备发生故障之后要

及时判定故障发生部位以及主要原因，然后采取针对性措施进行控制。目前对在

故障诊断过程中，要在规则基础上对故障进行全面推理，对故障树模型进行诊断

分析。基于人工智能技术应用，能采取人工智能算法，和传感器技术与数据采集

技术有效结合，对故障诊断系统进行优化设计，能及时判断故障所在位置与产生

原因，降低维修时间与成本支出。故障诊断系统从结构组成中主要有故障诊断规

则库、故障案例库、知识处理、故障诊断过程解释、专家系统、学习系统等。其

中案例库就是对各类故障案例就是集中整合，规则库就是对电气工程领域多项准

则进行收集。知识处理就是为系统推理提供便利条件，提取多项参数与案例特征，解释器应用就是对故障常见类型与不同故障案例表现特征进行提取。在故障诊断

系统中推理机要对用户输入故障信息进行集中分析，通过诊断规则库获取相应结论，在故障案例中搜寻与其相对应的案例。

结语：

综上所述，人工智能是科学技术发展中诞生出的一项全新学科，并在计算机

科学、信息论、语言学、神经心理学学科基础上上得到了更大的发展，所以通常

情况下我们也会将其看作是一门全新的综合性边缘学科。在当前时代不断发展的

背景下，建筑行业也逐渐发展为我国重要的支柱性产业，所以不论是从建筑行业

的自身发展上看，还是从当前时代的要求分析，在建筑行业中加强对人工智能技