一、引言

隨著人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，各行各業(yè)的信息技術(shù)都正在面臨翻天覆地的變革。傳統(tǒng)人工智能受限與當時算力、樣本和算法環(huán)境，以判別式為主，通過建模來構(gòu)建輸入數(shù)據(jù)與輸出標簽之間的映射關(guān)系。目前，判別式AI已經(jīng)應(yīng)用到各行各業(yè)和人們的生活之中。2022年，OpenAI通過構(gòu)建ChatGPT模型實現(xiàn)了與人類無異的聊天交流，使生成式人工智能及大語言模型技術(shù)吸引了社會各界的目光，在全球掀起了新一波浪潮。

人工智能技術(shù)的應(yīng)用可以顯著提高建筑工程項目的效率，降低工程成本，減少施工錯誤和規(guī)避風險。目前建筑行業(yè)對于人工智能技術(shù)在的研究還處于起步階段，對其整體發(fā)展現(xiàn)狀及其在實際項目中的建設(shè)成本、應(yīng)用效果和應(yīng)用場景的了解尚有不足。積極擁抱人工智能技術(shù)，聚焦創(chuàng)新驅(qū)動，推動新技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用落地，可以加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力，助力建筑行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

二、人工智能在建筑行業(yè)的發(fā)展

（一） 人工智能在建筑行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀

相比于其他行業(yè)，建筑行業(yè)人工智能及相關(guān)技術(shù)使用場景和覆蓋率低。但不能否認的是，人工智能正在幫助建筑行業(yè)節(jié)約成本并提高作業(yè)現(xiàn)場的施工效率。目前在建筑行業(yè)中已經(jīng)出現(xiàn)了較為成熟的人工智能解決方案。

在項目前期階段，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能，可以快速獲得更為精準的市場調(diào)研數(shù)據(jù)支撐，降低方案設(shè)計的投入成本。

在工程設(shè)計階段，新的技術(shù)手段如關(guān)聯(lián)式設(shè)計、參數(shù)化設(shè)計、算法設(shè)計和“多智體系統(tǒng)”逐漸應(yīng)用于建筑設(shè)計中，為建筑造型提供了更多可能性。

在施工建造階段，人工智能可以大大節(jié)約時間和人力成本。例如深圳當代藝術(shù)館及規(guī)劃展覽館首次利用BIM+機械完成了建筑建造，僅用8名工人耗時3個月就完成了原本需要160名工人預(yù)計8個月工期的金屬構(gòu)造任務(wù)。

在運營使用階段，人工智能可以提供智能家居系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，實時感知建筑物內(nèi)的傳感器信息，為第一反應(yīng)者提供實時建筑信息，幫助他們做出最合適的決策。

（二） 人工智能在建筑行業(yè)的應(yīng)用需求

人工智能技術(shù)可在多方面為建筑行業(yè)賦能升級，進一步提高施工安全和管理效率，提升行業(yè)競爭力。

基于特定事件智能檢測的橋梁運營管理場景，利用智能圖像識別技術(shù)實時監(jiān)測橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的變化，確保大橋安全施工和正常運營。

基于智能問答交互系統(tǒng)的客戶服務(wù)應(yīng)用場景，構(gòu)建智能客服系統(tǒng)，結(jié)合語音識別和自然語言處理技術(shù)，實現(xiàn)自助服務(wù)和人工服務(wù)的協(xié)同，提供智慧化客戶服務(wù)。

基于大模型技術(shù)的建筑行業(yè)知識平臺應(yīng)用場景，建立知識圖譜管理平臺，利用計算推理引擎，提供智能化應(yīng)用，如協(xié)助編寫施工方案和科研申報材料，快速排查常見問題，促進項目實施的高效推進。

三、建筑行業(yè)應(yīng)用人工智能技術(shù)的痛難點

（一） 缺乏有效的數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理體系，難以挖掘數(shù)據(jù)價值

人工智能大語言模型在各個階段的訓練研發(fā)過程中，均需要有高質(zhì)量數(shù)據(jù)的支撐，目前建筑行業(yè)該條件仍難以滿足。一是數(shù)據(jù)戰(zhàn)略方面，建筑行業(yè)在項目建設(shè)過程中反映了數(shù)據(jù)管理的目標和范圍，但在數(shù)據(jù)戰(zhàn)略實施和評估方面仍處于初始級水平。二是數(shù)據(jù)治理方面，大部分建筑企業(yè)尚未建立專業(yè)組織來解決數(shù)據(jù)問題，數(shù)據(jù)管理制度的落實和執(zhí)行由各項目人員自行決定，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃。三是數(shù)據(jù)架構(gòu)方面，大型建筑央企一般具備數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)分類和數(shù)據(jù)申請流程等基礎(chǔ)要素，但在數(shù)據(jù)集成與共享及元數(shù)據(jù)管理方面仍處于初始水平。四是數(shù)據(jù)應(yīng)用方面，一些建筑公司在數(shù)據(jù)分析方面達到了較高水平，建立了統(tǒng)一報表平臺和數(shù)據(jù)分析團隊，在業(yè)務(wù)術(shù)語和數(shù)據(jù)元的定義上有一定成果，但指標數(shù)據(jù)管理還不夠完善。五是數(shù)據(jù)生命周期方面，建筑行業(yè)內(nèi)企業(yè)在數(shù)據(jù)運維方面有一定能力，但在數(shù)據(jù)需求、設(shè)計和開發(fā)以及數(shù)據(jù)管理方面的工作尚未充分展開。

（二）缺乏相關(guān)專業(yè)人才，專項科研投入不足

人工智能技術(shù)需要大量的資源進行模型訓練，以及大量的專業(yè)人才進行實踐。在人工智能技術(shù)實踐中，從零開始建設(shè)的基礎(chǔ)階段投入成本較高，而目前建筑行業(yè)利潤下滑，難以投入大量資金開展科研攻關(guān)工作。資源不足則導(dǎo)致相關(guān)技術(shù)儲備和應(yīng)用實踐不足，具體表現(xiàn)為：一是在人工智能大模型建設(shè)初期的一次性投入成本較高，盈利周期較長，建設(shè)意愿不強烈。二是行業(yè)內(nèi)頭部建筑企業(yè)對人工智能技術(shù)專業(yè)人才的引進和培養(yǎng)較少，沒有相關(guān)技術(shù)和知識儲備，無法為人工智能技術(shù)研究和應(yīng)用提供更強的支持和保障。三是先進算力受限于國外技術(shù)，國內(nèi)硬件無法滿足人工智能技術(shù)研究和應(yīng)用的需求，因此建議加強整體云平臺資源的動態(tài)管理能力，確保在資源共享、復(fù)用率高的前提下，為人工智能技術(shù)的研究提供更多的支持。

（三） 人工智能應(yīng)用場景碎片化，應(yīng)用深度廣度不足

在應(yīng)用場景方面，現(xiàn)有項目中人工智能技術(shù)的使用率不高，相關(guān)需求如視頻監(jiān)控AI識別、安全帽佩戴自動監(jiān)測和提醒、大體積混凝土測溫監(jiān)控、鋼筋庫存的動態(tài)計量管理等，均可以通過人工智能技術(shù)加以彌補。要進一步對現(xiàn)有項目需求、潛在需求進行調(diào)研，并結(jié)合行業(yè)和技術(shù)發(fā)展趨勢，尋找更多可以應(yīng)用人工智能技術(shù)的領(lǐng)域。

四、應(yīng)對策略及工作思路

（一） 推動自主研發(fā)創(chuàng)新，培養(yǎng)人工智能體系

以實現(xiàn)自主可控為綱領(lǐng)，統(tǒng)籌知識產(chǎn)權(quán)布局，持續(xù)培育具有自主知識產(chǎn)權(quán)和核心競爭力的人工智能產(chǎn)品。一是應(yīng)統(tǒng)籌搭建平臺級的硬件、軟件系統(tǒng)環(huán)境，研究開發(fā)工具、集成工具、數(shù)據(jù)工具、核心算法、通信協(xié)議、安全組件、傳感設(shè)備、智能識別等基礎(chǔ)技術(shù)，為人工智能產(chǎn)品研發(fā)提供平臺保障；二是建立行業(yè)或企業(yè)人工智能創(chuàng)新聯(lián)盟，聯(lián)合人工智能軟硬件廠商和應(yīng)用單位，在統(tǒng)一技術(shù)體系的指導(dǎo)下，以需求為牽引，積極開展核心技術(shù)攻關(guān)，逐步突破技術(shù)壁壘，實現(xiàn)技術(shù)、產(chǎn)品、服務(wù)和系統(tǒng)的自主可控，避免受制于人；三是圍繞具體應(yīng)用場景，挖掘人工智能技術(shù)相關(guān)需求，加強相關(guān)技術(shù)儲備，加強人工智能基礎(chǔ)技術(shù)研究，提高信息化技術(shù)的應(yīng)用水平，賦能建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

（二） 創(chuàng)新數(shù)據(jù)治理路徑，激活數(shù)據(jù)要素潛能

人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，為數(shù)據(jù)治理提出了更高的要求，未來也將推動數(shù)據(jù)治理的深化與拓展。依據(jù)國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于構(gòu)建更加完善的要素市場化配置體制機制的意見》，下一步應(yīng)重點加快培育數(shù)據(jù)要素市場，推進創(chuàng)新數(shù)據(jù)治理路徑，激活數(shù)據(jù)要素潛能，釋放數(shù)據(jù)要素價值。一是著力構(gòu)建數(shù)據(jù)價值體系、創(chuàng)新數(shù)據(jù)要素管理、提升數(shù)據(jù)要素配置作用；自上而下，加強業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流監(jiān)控，自下而上，開展數(shù)據(jù)要素分析，加速數(shù)據(jù)資產(chǎn)沉淀和交付，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資產(chǎn)保值增值； 二是完善數(shù)據(jù)治理體系，優(yōu)化數(shù)據(jù)治理路徑。加強數(shù)據(jù)標準化、元數(shù)據(jù)和主數(shù)據(jù)管理等工作，定期評估數(shù)據(jù)治理能力成熟度。三是發(fā)揮大數(shù)據(jù)資源優(yōu)勢。打造數(shù)據(jù)強匯聚能力，強化數(shù)據(jù)多樣化處理能力，提升數(shù)據(jù)高質(zhì)量治理能力，推動數(shù)據(jù)時效性流動，促進數(shù)據(jù)高價值轉(zhuǎn)化，激發(fā)數(shù)據(jù)要素潛能。

（三） 完善數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，創(chuàng)新資產(chǎn)管理模式

人工智能技術(shù)的研究需要強大的算力支持。產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)是產(chǎn)業(yè)形成和發(fā)展的基本條件，產(chǎn)業(yè)鏈是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的根本和關(guān)鍵，打好產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化的攻堅戰(zhàn)不僅是“十四五”時期產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然要求，更是支撐產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必要條件?！丁笆奈濉贝髷?shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》指出，堅持固根基、揚優(yōu)勢、補短板、強弱項并重，圍繞產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級化的目標，堅持標準先行，突破核心技術(shù)，適度超前建設(shè)通信基礎(chǔ)設(shè)施、算力基礎(chǔ)設(shè)施和融合基礎(chǔ)設(shè)施等新型基礎(chǔ)設(shè)施，筑牢產(chǎn)業(yè)發(fā)展根基。下一步要加快完善數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，構(gòu)建一體化大數(shù)據(jù)中心，形成企業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)中心，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化的目標，聚焦產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化，在數(shù)據(jù)生成、采集、存儲、加工、分析、服務(wù)、安全、應(yīng)用各環(huán)節(jié)協(xié)同發(fā)力、體系推進，做到“用數(shù)據(jù)說話，用數(shù)據(jù)管理，用數(shù)據(jù)決策，用數(shù)據(jù)增值”，創(chuàng)新企業(yè)資產(chǎn)管理模式，把握未來趨勢性，推動新舊動能轉(zhuǎn)換，助力轉(zhuǎn)型升級。

（四） 集約優(yōu)勢資源，探索人才培養(yǎng)機制

目前建筑行業(yè)高水平的人工智能技術(shù)人才資源缺口較大，不能適應(yīng)人工智能技術(shù)的發(fā)展研究，這對人才培養(yǎng)提出了新要求。一方面要吸納挖掘內(nèi)外部人工智能技術(shù)專家，補充到信息化隊伍中來，另一方面還要探索內(nèi)部人工智能技術(shù)人才培養(yǎng)機制，做好人工智能技術(shù)培訓工作，將懂業(yè)務(wù)又具備人工智能技術(shù)基礎(chǔ)能力的人培養(yǎng)起來，充實隊伍。要緊緊抓住數(shù)字經(jīng)濟新機遇，深入推動產(chǎn)教融合，在人工智能技術(shù)人才培養(yǎng)方面進行更多探索實踐，培養(yǎng)更多適應(yīng)人工智能技術(shù)發(fā)展需求的高質(zhì)量人才。

（五）加速產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級，賦能企業(yè)效益提升價值創(chuàng)造

按照“統(tǒng)籌規(guī)劃、突出重點、分步實施、急用先行”的原則，采取“統(tǒng)建+自建”相結(jié)合的建設(shè)思路，對數(shù)字化轉(zhuǎn)型各項任務(wù)的實施時間和周期進行規(guī)劃，一是進一步優(yōu)化管理和生產(chǎn)模式，借助互聯(lián)網(wǎng)廣泛的數(shù)字連接能力打破時空局限，創(chuàng)新開發(fā)新產(chǎn)品和新服務(wù)，深化產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，助推企業(yè)效率提升；二是健全信息化工作組織機構(gòu)，加強組織協(xié)調(diào)和統(tǒng)籌規(guī)劃，保障信息化戰(zhàn)略規(guī)劃落地實施，護航產(chǎn)業(yè)數(shù)字化走深向?qū)?；三是主動順?yīng)數(shù)字時代新趨勢，全面提升治理體系和治理能力現(xiàn)代化水平，驅(qū)動公司治理模式變革、治理方式重塑、治理體系重構(gòu)、治理能力升級，助推治理體系全面提升，全力打造科學化、精細化、智慧化的 “數(shù)治”新范式。

五、總結(jié)

建筑行業(yè)人工智能應(yīng)用正逐步深入，盡管當前覆蓋率低，但已展現(xiàn)出其在提高效率、降低成本上的潛力。目前，行業(yè)數(shù)據(jù)管理體系的缺失、專業(yè)人才的匱乏和應(yīng)用場景的深度廣度不足成為主要制約因素。為解決上述問題，建筑行業(yè)需聚焦自主研發(fā)創(chuàng)新，完善數(shù)據(jù)治理與數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，集約人工智能資源并探索人才培養(yǎng)機制，加速產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。要進一步優(yōu)化管理、創(chuàng)新服務(wù)模式、加強信息化預(yù)算管理及健全信息化組織，推動治理體系現(xiàn)代化，實現(xiàn)效益提升與價值創(chuàng)造，為建筑行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新動力。

作者單位：中鐵云網(wǎng)信息科技有限公司