Изыскания будущего

Одним из мероприятий Всероссийского форума «Строим будущее России» стал телемост «Новые горизонты в строительстве. Каким будет строительство через 100 лет». Участникам было предложено не просто помечтать, а поговорить на тему устойчивого развития в условиях глобальных климатических изменений, экологизации проектирования и строительства, формирования комфортной среды для обитания людей относится к приоритетам общеотраслевого уровня. Идеи, высказанные экспертами, обобщили и развили наши коллеги из «Вестника инженерных изысканий».

Будущее, правда, получилось несколько однобокое – практически всё в разрезе искусственного интеллекта и его перспектив. Что же, оно и понятно – в XIX веке тоже рисовали путешественников по Луне в сюртуках и цилиндрах. А мы предлагаем уважаемым читателям краткий обзор из «прекрасного изыскательского далёка».

Эксперты выделяют следующие тренды того, как могут эволюционировать инженерные изыскания для строительства в ближайшие 100 лет.

1. Искусственный интеллект и машинное обучение. Эти технологии будут активно использоваться для анализа больших объёмов данных, предсказания и оптимизации ресурсов и времени строительства. ИИ алгоритмы смогут более точно определять геологические и климатические условия, что позволит создавать более устойчивые конструкции.
2. Беспилотные воздушные и наземные системы. Дроны и роботы продолжат становиться частью стандартного инструментария для инженерных изысканий. Они будут использоваться для картографирования, мониторинга и сбора данных в труднодоступных или опасных для человека местах.
3. 3D и 4D моделирование. Визуализация проектов в трёх и четырёх измерениях станет нормой. Эти технологии позволят инженерам и архитекторам проводить более тщательный анализ и планирование, что приведёт к снижению ошибок и увеличению эффективности.
4. Интернет вещей (IoT). Сетевые датчики и другие устройства IoT будут собирать и передавать данные в реальном времени, что позволит мгновенно реагировать на любые изменения в состоянии площадки или строения.
5. Геномные и биотехнологии. Возможно, появятся новые способы анализа почв и материалов с использованием генетических данных и биотехнологий. Это позволит глубже понять взаимодействие материалов и окружающей среды.
6. Устойчивые и «умные» материалы. Новые строительные материалы с улучшенными свойствами будут активно внедряться. Возможно появление «умных» материалов, которые будут реагировать на изменения окружающих условий, улучшая устойчивость и долговечность конструкций.
7. Автономные и полуавтономные машины. Технологии автономных транспортных и строительных средств будут развиваться, позволяя автоматизировать и улучшить безопасность процессов инженерных изысканий.
8. Квантовые вычисления. С приходом квантовых компьютеров станет возможным проведение сложнейших расчётов за крайне короткое время, что кардинально изменит процесс моделирования и анализа строительных проектов.
9. Расширенная и виртуальная реальность (AR и VR). Эти технологии будут применяться для обучения, симуляций, а также для визуализации проектов, что позволит лучше представлять конечный результат и выявить возможные проблемы на ранних стадиях.
10. Экоинженерия и биомиметика. Инженеры будут всё чаще обращаться к природным решениям для поиска устойчивых и эффективных методов строительства, увеличивая интеграцию искусственных и естественных экосистем.

Также издание отмечает, что если говорить об экономике страны в целом, то важную роль будет играть инфраструктурное развитие. Россия, вероятно, продолжит инвестиции в инфраструктурные проекты, такие как транспортные коридоры, энергетика, коммуникации. Это может способствовать улучшению логистики и снижению издержек ведения бизнеса.

Поскольку мир движется к более экологически устойчивому развитию, совершенно очевидно, что Россия не станет исключением. Повышенное внимание к возобновляемым источникам энергии и экологическим проектам могут стать важным аспектом экономической политики.

Мы в редакции За-Строй.РФ решили применить к такой футуристической теме, и соответствующий подход. А именно: пускай-ка сам искусственный интеллект и поработает, пока мы тут пьём чаёк на редакционной кухне – и задали вопрос пресловутому ЧатГПТ (версия 4.0):

Напиши, как будут проходить инженерные изыскания в строительстве через 100 лет. Фантазируй, но опирайся при этом на имеющиеся технологии и тренды. Объясни, почему всё происходит так, а не иначе.

И вот что нам поведал синтетический разум.

Инженерные изыскания через 100 лет будут кардинально отличаться от современных благодаря развитию технологий, автоматизации, искусственного интеллекта и экологических решений. Вот возможное видение того, как будет проходить процесс:

1. Использование автономных дронов и роботов.

Как это работает: автономные дроны и наземные роботы выполняют полное обследование участка за считанные часы. Они оснащены датчиками и сканерами, которые собирают данные о топографии, почве, подземных структурах и климате.

Почему так: дроны и роботы уже используются для съёмки и сбора данных, и этот тренд только усилится. Автономные системы позволяют проводить обследование быстрее и безопаснее, без необходимости присутствия людей на месте.

2. Лазерное и спутниковое сканирование в реальном времени.

Как это работает: лазерные и спутниковые системы создают точные 3D-карты рельефа и подземных слоёв земли. Сканирование происходит в реальном времени с высокой точностью, позволяя учитывать малейшие изменения участка.

Почему так: лидарные системы уже применяются для создания цифровых моделей местности, и в будущем эти технологии будут улучшены для мгновенного анализа любой поверхности, что ускорит проектирование.

3. Цифровые двойники участка.

Как это работает: каждый строительный участок имеет свой цифровой двойник – виртуальную копию в компьютере, обновляемую в режиме реального времени. Это позволяет инженерам моделировать любые изменения и учитывать влияние различных факторов, таких как климат или сейсмическая активность.

Почему так: уже сейчас создаются цифровые двойники для сложных объектов, а через 100 лет эта технология станет стандартом для всех строительных проектов. Это сократит время проектирования и уменьшит риск ошибок.

4. Прогнозирование геологических процессов с помощью ИИ.

Как это работает: искусственный интеллект анализирует исторические данные о землетрясениях, наводнениях и эрозии почвы, прогнозируя будущие изменения на участках. ИИ помогает выбирать оптимальные материалы и методы строительства для конкретных условий.

Почему так: прогнозирование с использованием ИИ уже применяется в метеорологии и сейсмологии. В будущем эти системы смогут предсказать долгосрочные изменения ландшафта с большей точностью, минимизируя риски.

5. Использование биоматериалов и экологичных решений.

Как это работает: для укрепления почвы и защиты от эрозии применяются биоматериалы, которые взаимодействуют с природными экосистемами. Вместо бетона используются материалы на основе микроорганизмов, которые восстанавливаются самостоятельно и адаптируются к окружающей среде.

Почему так: текущие исследования направлены на разработку устойчивых к изменению климата и регенеративных материалов. Экологические требования станут строже, что вынудит инженеров использовать технологии, поддерживающие баланс между строительством и природой.

6. Виртуальная и дополненная реальность для моделирования.

Как это работает: инженеры используют VR и AR для проведения «виртуальных изысканий». Это позволяет увидеть будущее строение в его естественной среде и протестировать различные инженерные решения, прежде чем начнется физическое строительство.

Почему так: дополненная и виртуальная реальность уже применяются в строительстве для обучения и моделирования. Через 100 лет это станет основным инструментом для тестирования инженерных решений, что упростит согласование проектов.

7. Преобразование энергии почвы и среды в ресурс.

Как это работает: специальные системы извлекают энергию из почвы и солнечного излучения участка, которую можно использовать для обеспечения энергией строительных объектов. Строительные площадки становятся автономными и энергоэффективными.

Почему так: развитие технологий возобновляемой энергии позволит строить инфраструктуру, которая будет поддерживать экологический баланс. Энергетические решения станут частью инженерных изысканий, чтобы минимизировать внешние энергетические затраты.

8. Глобальные базы данных о почвах и климате.

Как это работает: единая мировая база данных о геологии, климате и сейсмической активности даёт мгновенный доступ к данным об участке на любом континенте. Это упрощает выбор подходящих методов строительства и материалов в зависимости от местных условий.

Почему так: современные базы данных (например, по климату и погоде) уже существуют, но они недостаточно интегрированы. В будущем, благодаря глобальной сети данных, инженерные изыскания будут более эффективными и точными.

9. Самовосстанавливающиеся системы мониторинга.

Как это работает: установленные датчики и системы мониторинга на участках будут автономно отслеживать изменения почвы и структуры земли. Эти системы будут самовосстанавливаться и адаптироваться к условиям, работая десятилетиями без необходимости замены.

Почему так: текущие технологии мониторинга (например, датчики для мониторинга мостов) требуют регулярного обслуживания. В будущем самовосстанавливающиеся системы минимизируют вмешательство человека, что повысит безопасность и эффективность инженерных изысканий.

***

Как видим, во многом мнение искусственного разума повторяет взгляд экспертов-изыскателей. Что, впрочем, вполне логично, поскольку именно из их обсуждений в открытых источниках нейронка и черпает свои познания.

Добавим ещё одну любопытную деталь. Десятым пунктом в списке ЧатГПТ предложил «Полную автоматизацию проектирования и строительства». Однако в самый разгар нейронных размышлений бот выдал сакраментальное «A network error occurred...». Что, на наш взгляд, является результатом глубоко символичным – на ИИ надейся, а сам не плошай.

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