Рецепт от НИИСФ РААСН – 2

(Продолжение. Начало здесь)

В продолжение предыдущего материала мне захотелось вновь обратиться к хорошо известному поручению Президента Российской Федерации Владимира Путина от 19 июля 2018 года № Пр-1235 (далее – поручение), которое, как принято считать, послужило толчком к применению в строительстве технологий информационного моделирования (ТИМ).

Напомню, что в этом документе в целях модернизации строительной отрасли и повышения качества строительства Правительству РФ поручалось, в том числе, обеспечить переход к системе управления жизненным циклом объектов капитального строительства (ОКС) путём внедрения ТИМ.

Лингвистический анализ текста данного поручения (использование предлога «путём») недвусмысленно указывает на то, что под ТИМ в нём понимались не самоцель, а инструмент, внедрение которого должно быть направлено на повышении эффективности системы управления жизненным циклом ОКС. При этом, если в качестве одной из указанных в поручении целей рассматривать повышение качества строительства, то внедрение ТИМ должно быть направлено на повышение эффективности не системы управления жизненным циклом ОКС в целом, а только лишь системы управления инвестиционно-строительными проектами.

Примечательно, что в данном документе Правительству РФ было необходимо не только обеспечить переход к новой модели управления жизненным циклом ОКС, но и в соответствии с четвёртым абзацем утвердить показатели её эффективности. На данный момент найти в открытом доступе эти показатели, в том числе показатели эффективности системы управления инвестиционно-строительными проектами на основе ТИМ, не представилось возможным.

В настоящее время, по поручению Президента, готовится к запуску новый национальный проект «Экономика данных и цифровая трансформация государства». По сообщению Минцифры России, его целью является перевод всей экономики, социальной сферы, органов власти на качественно новые принципы работы, предусматривающие повсеместное внедрение в качестве новой парадигмы управления на основе данных. Таким образом, в преддверии запуска нового нацпроекта понимание дефиниции «данные» уже сегодня должно стать неотъемлемой частью информационной культуры современных специалистов любого профиля, и строители тут не должны быть исключением.

В свете нового нацпроекта управление инвестиционно-строительными проектами на основе ТИМ должно рассматриваться как частный случай управления на основе данных, а информационная модель ОКС – как специальным образом организованная база данных.

Несколько слов о понятии «управление». В соответствии с базовыми положениями научной дисциплины, именуемой как теория управления, управлять – значит, принимать решение. В основе принятия любого решения лежит информация, доступная лицу, принимающему решение (ЛПР). Все решения всегда принимаются в условиях неопределённости. При этом, чем полнее информация, которую за разумное время может переварить ЛПР, тем более взвешенным будет принятое им управленческое решение. Недостаток информации неизбежно восполняется интуицией ЛПР, которая не всегда способствует взвешенности принимаемых им управленческих решений.

В конечном итоге, целью управления инвестиционно-строительными проектами на основе ТИМ или, что то же самое, на основе данных является уменьшение уровня неопределённости при принятии управленческих решений. При этом, если информации для принятия решения оказывается больше той, которую ЛПР в состоянии переварить, на помощь ему должен прийти ИИ-агент. В разных источниках он может называться экспертной системой, рекомендательной системой, системой, основанной на знаниях, или системой поддержки принятия решений. Таким образом, в парадигме современной системы управления инвестиционно-строительными проектами ТИМ и ИИ должны рассматриваться как сущности, органично дополняющие друг друга.

В течение последних нескольких лет такое понимание ТИМ и ИИ было успешно апробировано на многих специалистах инженерно-строительного профиля. По итогам апробации представляется, что, если бы данное понимание стало достоянием всего профессионального строительного сообщества, то количество специалистов, сомневающихся в практической значимости для отрасли внедрения ТИМ и ИИ, по сравнению с сегодняшним днём, сократилось бы в разы. В этой связи, считаю, что это понимание должно пройти красной нитью через весь электронный образовательный ресурс, к проектированию которого приступил НИИСФ РААСН, и о котором шла речь в предыдущем материале на этом сайте.

Очевидно, что в рамках вышеизложенного понимания практической значимости ТИМ должен формироваться, в том числе компонентный состав будущего учебного пособия. Этому вопросу планируется посвятить отдельный материал. Однако, забегая вперёд и рискуя навлечь на себя шквал критики, полагаю, что к стандартам, в том числе стандартам организаций, к сводам правил и другим документам по стандартизации также следует относиться как к образовательным ресурсам. Более того, будучи переведёнными в машиночитаемый и машинопонимаемый вид, как это предусмотрено Стратегией развития строительной отрасли и ЖКХ на период до 2030 года с прогнозом до 2035 года, перечисленные документы становятся электронными образовательными ресурсами и, потому, должны быть дидактически грамотно вплетены в структуру будущего учебного пособия.

В поручении Президента (абзац 7) Правительству поручалось обеспечить не только внедрение ТИМ, но и обеспечить подготовку специалистов в сфере информационного моделирования в строительстве. Возьму на себя смелость утверждать, что это поручение выполнено в полной мере. Многочисленные мероприятия по проблематике ТИМ собирают полные залы этих специалистов. Они активно участвуют в разработке и обсуждении нормативной правовой базы и стандартов в области ТИМ. Наиболее активные из них входят в состав технического комитета по стандартизации ТК 505 «Информационное моделирование», действующего под эгидой Минстроя России на базе АО «Дом.РФ». Проблематике информационного моделирования посвящено множество статей в различных печатных и сетевых СМИ. Настольным для тех, кто считает себя специалистом в области информационного моделирования, на мой взгляд, по праву считается научный журнал «Информационное моделирование».

В отношении специалистов в сфере информационного моделирования в строительстве разработан и утверждён соответствующий профессиональный стандарт. Они состоят в штате всех компаний, разрабатывающих программные решения для ТИМ. Многие из них выполняют функции ТИМ-координаторов и ТИМ-менеджеров в крупных девелоперских компаниях, в том числе в составе созданных в их структуре ТИМ-подразделений.

Малому и среднему строительному бизнесу иметь в своём штате специалистов в сфере информационного моделирования вряд ли когда-нибудь будет по карману, и действующее законодательство, к счастью, в настоящее время этого не требует.

Каких же специалистов в условиях цифровизации не хватает строительной отрасли? Представляется, что ответ на этот вопрос следует искать в законодательстве о градостроительной деятельности. Вместе с тем, забегая вперёд, можно утверждать, что отрасль остро нуждается не в специалистах в сфере ТИМ, а в специалистах-прикладниках, владеющих навыками управления инвестиционно-строительными проектами на основе ТИМ. Разница между этими двумя категориями специалистов представляется такой же, как между производителями автомобилей и водителями, использующими их для решения своих задач.

Краткая историческая справка. В 2020 году Национальный совет при Президенте Российской Федерации по профессиональным квалификациям (НСПК) рекомендовал Минтруду России совместно с ВНИИ труда Минтруда России и АНО «Цифровая экономика» разработать типовые модули, содержащие описания компетенций цифровой экономики, для включения в профессиональные стандарты (протокол заседания НСПК от 25 июня 2020 года № 45, пункт 1.3).

Национальные объединения НОСТРОЙ и НОПРИЗ, на базе которых созданы соответствующие отраслевые Советы по профессиональным квалификациям, живо откликнулись на эту рекомендацию, включив в профессиональные стандарты «Специалист по организации строительства» и «Специалист по организации архитектурно-строительного проектирования» модули, содержащие описания тех знаний и умений в сфере ТИМ, которыми должны обладать эти специалисты.

Очевидно, что в результате исполнения Нацобъединениями рекомендаций НСПК проектировщики и прорабы не превратились в специалистов в сфере информационного моделирования в строительстве. Тем более, что в отношении последних, как уже говорилось действует отдельный профессиональный стандарт.

Известно, что, в соответствии с законодательством о градостроительной деятельности, в штате каждой организации – члена проектной или строительной СРО должны быть, как минимум два специалиста, сведения о которых включены, соответственно, в Национальный реестр специалистов в области архитектурно-строительного проектирования или в Национальный реестр специалистов в области строительства (далее – Национальные реестры специалистов, НРС).

Сведения о физическом лице включаются в НРС при выполнении следующих двух условий:

1. Наличие у него высшего профильного образования и, как минимум, десятилетнего стажа в области строительства, в том числе не менее трёх лет на инженерных должностях.
2. Успешного прохождения им независимой оценки квалификаций (НОК), подтверждающего соответствие его квалификации положениям одного из следующих профессиональных стандартов – «Специалист по организации архитектурно-строительного проектирования» или «Специалист по организации строительства».

В соответствии с этими профессиональными стандартами от обеих категорий специалистов дополнительно к базовым знаниям, которыми инженеры-строители должны обладать во все времена, требуется также наличие знаний в области ТИМ в тех объёмах, которые указаны в этих стандартах. В частности, специалист, сведения о котором включены в НРС в области архитектурно-строительного проектирования, в соответствии с действующим в отношении него профессиональным стандартом должен знать:

• цели, задачи и принципы формирования и ведения информационной модели ОКС;
• стандарты и своды правил разработки информационных моделей ОКС;
• функциональные возможности программного обеспечения при формировании и ведении информационной модели ОКС;
• правила разработки и оформления технической документации в текстовой и графической формах и в форме информационной модели ОКС;
• принципы, алгоритмы и стандарты применения программных и технических средств при формировании и ведении информационной модели ОКС;
• уровни детализации информационной модели ОКС;
• принципы коллективной работы над информационной моделью ОКС в среде общих данных;
• методы проверки и оптимизации объёма данных информационной модели для размещения в среде общих данных;
• методы контроля качества информационной модели ОКС;
• инструменты оформления, публикации и выпуска технической документации на основе информационной модели ОКС.

В соответствии с профессиональными стандартами специалисты по организации архитектурно-строительного проектирования, специалисты по организации строительства должны не только обладать определённым набором знаний в области ТИМ, но и уметь их применить на практике.

В частности, специалист, сведения о котором включены в НРС в области архитектурно-строительного проектирования, должен уметь:

• анализировать проектные данные, представленные в форме информационной модели объекта капитального строительства;
• определять уровень детализации, сроки и этапы формирования и ведения информационной модели объекта капитального строительства;
• использовать технологии информационного моделирования при решении специализированных задач на различных этапах жизненного цикла объекта капитального строительства;
• определять требования к среде общих данных информационной модели объекта капитального строительства;
• принимать решение о выборе программных и технических средств для формирования и ведения информационной модели объекта капитального строительства;
• анализировать проектные данные, представленные в форме информационной модели объекта капитального строительства;
• определять необходимость и порядок внесения актуализированных сведений, документов и материалов в информационную модель объекта капитального строительства.

Ради интереса, ниже приводим также перечень умений в части ТИМ, которыми должен обладать специалист, сведения о котором включены в НРС в области строительства. Он должен уметь:

• проверять полноту представления данных проектной, рабочей и организационно-технологической документации ОКС в его информационной модели;
• анализировать сведения, документы и материалы по подготовке строительства ОКС, включаемые в его информационную модель, представлять их в форме электронных документов, отображать результаты анализа в графическом и табличном виде;
• представлять сведения, документы и материалы по строительству ОКС, включаемые в его информационную модель объекта капитального, в форме электронных документов, отображать их в графическом и табличном виде;
• формировать сведения, документы и материалы по ОКС и их частям, по этапам строительства ОКС и по выполненным работам, включаемые в информационную модель ОКС в форме электронных документов, отображать их в графическом и табличном виде, в том числе представлять графическую часть исполнительной документации в виде трехмерной модели.

Приступив к проектированию электронного учебного пособия по ТИМ, НИИСФ РААСН рассматривает в качестве его целевой аудитории студентов, обучающихся по направлению подготовки «Строительство», а также лиц, проходящих обучение в системе дополнительного профессионального образования. Одновременно, в качестве целевой аудитории рассматриваются также специалисты со стажем, заинтересованные в получении знаний по ТИМ вне образовательных организаций, в том числе в целях самостоятельной подготовки к прохождению НОК.

Последняя категория потенциальных пользователей пособия представляется наиболее многочисленной. В этой связи, открытым в настоящее время является вопрос, касающийся дидактически грамотных подходов к обеспечению интеграции теоретических знаний по ТИМ, которые специалисты смогут извлечь из пособия, и умений применять эти знания на практике.

В качестве возможного образца для подражания в части интеграции знаний и умений видится учебное пособие для школьников 10 и 11 классов по ИИ (Издательство «Просвещение, 2024 год), обложка которого представлена на рисунке. В аннотации к пособию дословно говорится о том, что оно «предназначено для первоначального знакомства с актуальным направлением отрасли информационных технологий – искусственным интеллектом. Рассматриваются практические примеры решения задач анализа данных, классификации, принятия решений, выявления закономерностей в виде скрытых правил, системы диагностики и распознавания рукописных цифр. Все задания по применению интеллектуальных алгоритмов выполняются в среде Anaconda на языке Python с использованием библиотек Scikit-learn, TensorFlow/Keras, Apyori и Experta».

Таким образом, в сознание подрастающего поколения уже со школьной скамьи закладывается понимание того, что «теория без практики мертва» (© Александр Васильевич Суворов). В свете сказанного, не должно удивлять недавнее знаменательное событие, которым мы все можем гордиться.

Российская сборная на первой Международной олимпиаде по ИИ среди старшеклассников, которая с 9 по 14 августа этого года проходила в Болгарии, завоевала золотые медали в научном туре конкурса, получила серебро в практическом этапе и стала первой по сумме баллов за оба этапа, оставив позади команды из 39-ти стран.

Золотых медалей были удостоены ученики и выпускники московской школы «Летово» Никита Курлаев, Андрей Грицаев, Андрей Громыко и Анастасия Гайнуллина (на снимке – ред.) Победителей поздравил заместитель председателя Правительства РФ Дмитрий Чернышенко.

Тренерский состав нашей сборной, в который вошли, в том числе авторы вышеупомянутого пособия, хочется поздравить с нахождением блестящего решения по интеграции теоретических знаний, которые старшеклассники могут извлечь из пособия, с умениями применить эти знания для решения практических задач.

Сравнительно недавно в профессиональный лексикон в сфере образования вошли такие понятия как «виртуальная лаборатория» и «виртуальный практикум». Несмотря на значительное количество научных публикаций, в которых фигурируют эти понятия, их стандартизованные или хотя бы устоявшиеся определения в настоящее время отсутствуют.

Считается, что электронные учебные пособия совместно с виртуальными лабораториями образуют так называемую научно-образовательную среду в определённой предметной области. В частности Anaconda, которая упомянута в аннотации к учебному пособию по ИИ для старшеклассников, является одной из таких сред. Согласно неофициальной терминологии в сфере образования научно-образовательные среды относят к классу систем управления обучением (LMS – Learning Management System). В терминологии Закона об информации, информационных технологиях и защите информации научно-образовательные среды являются информационными системами.

В контексте данного материала под виртуальной лабораторией понимается информационная система, позволяющая имитировать учебный процесс в компьютерном классе образовательной организации. В частности, она должна позволять лицам, получившим теоретические знания по ТИМ, удалённо практиковаться в применении полученных знаний для решения учебных задач с использованием виртуальных практикумов.

Мне представляется, что, если бы у проектировщиков появилась возможность одновременно с получением знаний из будущего электронного учебного пособия по ТИМ ещё и самостоятельно попрактиковаться в создании для начала хотя бы информационной модели садового домика, это стало бы гигантским прорывом в деле внедрения ТИМ в строительную отрасль.

Известно, что, якобы, ушедшая с нашего рынка компания Autodesk разрабатывает виртуальные практикумы под каждый выводимый в обращение программный продукт и вместе с теоретическими материалами по работе с ним встраивает его в свою облачную научно-образовательную среду. С недавних пор «живые» тьюторы, которые в этой среде оказывали заинтересованным лицам поддержку в освоении программных продуктов вендора, отправлены в небытие. Сейчас для обучения работе со своими программными продуктами компания Autodesk использует интеллектуальные системы управления обучением, в которых роль тьюторов отводится нейросети, обученной подбирать для каждого обучающегося индивидуальную траекторию и программу обучения, отслеживать ход выполнения им практических заданий, и на этой основе консультировать и давать рекомендации.

Заметим, что в современной парадигме кардинально меняется роль преподавателя (тьютора). В этой парадигме он передаёт свои знания не самим обучающимся, а нейросети. Думается, что в связи с вступлением в действие ГОСТ Р 59869 – 2021 «Интеллектуальные системы обучения» (разработчик – НИУ Высшая школа экономики) наши вендоры возьмут на вооружение успешный опыт Autodesk.

Обзор доступных на сегодняшний день отечественных и зарубежных систем управления обучением выходит за рамки данного материала. Все они обладают равноценной функциональностью, и выбор одной из них является делом вкуса. Лично мне по вкусу система, разработанная одним из стратегических партнёров НИИСФ РААСН в сфере ТИМ и ИИ – Национальными исследовательскими университетом ИТМО (Санкт-Петербург).

Как и у любой другой информационной системы, у системы управления обучением должен быть оператор. Мне, по-прежнему, представляется, что применительно к обучению в сфере ТИМ эта роль должна по праву принадлежать АО «Дом.РФ» или одной из дочерних структур этого института развития. Однако, сразу оговорюсь, что это сугубо моё личное мнение, которое может не совпадать с позицией руководства АО «Дом.РФ».

На этапе проектирования учебного пособия впору задуматься также о принципах формирования дилерской сети, через которую потенциальной целевой аудитории (проектировщикам и строителям) будет распространяться информация о способах приобретения знаний и умений в сфере ТИМ. Этому непростому вопросу предполагается посвятить отдельный материал. Однако, забегая вперёд, скажу, что в идеале выполнение функций дилерской сети видится за действующей системой саморегулирования. Полагаю, что позиция на этот счёт руководства обоих Национальных объединения, как, впрочем, и руководителей самих СРО станет понятной в не очень отдалённой перспективе.

(Продолжение следует)

При полном и/или частичном копировании данного материала, для последующего размещения его на стороннем ресурсе, обратная, индексируемая ссылка на источник обязательна!