11-02-2024 | 09:57

الذّكاء الاصطناعي يشارك المهندسين في العمران والبنى التحتيّة

تقليديا كان التصميم الهندسي عملية كثيفة العمالة، أما اليوم فيعمل الذكاء الاصطناعي على تغيير هذا النموذج من خلال تقديم مستوى من الإبداع والكفاءة كان من الصعب تحقيقه في السابق، التصميم التوليدي هو الوظيفة الرئيسية لهذا التحول.

راغب ملّي

المصدر: النهار العربي

الذّكاء الاصطناعي يشارك المهندسين في العمران والبنى التحتيّة

كانت الهندسة المدنية التي تمثل العمود الفقري لبنيتنا التحتية الحديثة، تدور دائماً حول تصميم البيئة المادية والطبيعية وبنائها وصيانتها. وفي عالم اليوم السريع الخطى يشهد هذا المجال تطوراً تحويلياً، وذلك بفضل إدخال الذكاء الاصطناعي AI الذي أدى إلى إحداث تغيير في الطريقة التي يتعامل بها المهندسون مع بناء بنية تحتية جديدة وتصميم المباني التي تدوم لأجيال عديدة.

ثورة في التصميم

تقليدياً كان التصميم الهندسي عملية كثيفة العمالة، أما اليوم فيعمل الذكاء الاصطناعي على تغيير هذا النموذج من خلال تقديم مستوى من الإبداع والكفاءة كان من الصعب تحقيقه في السابق، التصميم التوليدي هو الوظيفة الرئيسية لهذا التحول.

يعزز التصميم التوليدي الخوارزميات والتعلم الآلي لاستكشاف مجموعة واسعة من إمكانات التصميم بناءً على البيانات التي يدخلها الفرد، يقوم المهندسون بإدخال معلومات التصميم، وبدوره يعمل نظام الذكاء الاصطناعي على إنشاء العديد من الحلول المحتملة، مع الأخذ في الاعتبار عوامل مثل خصائص المواد، وقيود التصنيع، الأثر البيئي ومتطلبات الأداء.

تؤدي هذه العملية التكرارية إلى تصميمات محسنة ربما لم يتوصل إليها المصممون البشريون بمفردهم، على سبيل المثال، بالنسبة إلى التصميم التوليدي لصناعة السكك الحديدية، يمكن أن يلبي التحديات التي تتعامل معها الصناعة حالياً مثل نقص القدرات والشبكات المتعبة.

يمكن أن يكون الذكاء الاصطناعي أداة فعالة في إدارة المشاريع من خلال التنبؤ بالتأخيرات وتحديد المسارات الحرجة وإنشاء الجداول الزمنية للمشروع. علاوة على ذلك، يمكنه تحديد مخاطر السلامة والتفاعل مع أي سيناريو محدد، ما يوفر تقييماً دقيقاً للمخاطر على الفور وتنبيه العمال إلى المخاوف المتعلقة بالسلامة.

هذا يؤدي إلى حلول أكثر فعالية من حيث التكلفة والاستدامة. ويمكن لعمليات المحاكاة المعتمدة على الذكاء الاصطناعي أيضاً التنبؤ بالسلوك الهيكلي وتحليل سيناريوهات "ماذا لو"، المختلفة، ما يضمن هياكل أكثر أماناً وموثوقية.

التّحسين عبر دورة الحياة الهندسية

لا يقتصر الذكاء الاصطناعي على مراحل التصميم والتصنيع، بل يتخلل دورة الحياة الهندسية بأكملها، ما يوفر فرص التحسين في كل خطوة، ثم تعزيز المحاكاة والنمذجة، وهي مكونات مهمة للتحليل الهندسي بواسطة الذكاء الاصطناعي لتوفير تنبؤات ورؤى أكثر دقة.

تستفيد عمليات محاكاة تحليل العناصر المحدودة FEA وديناميكيات الموائع الحسابية CFD من خوارزميات الذكاء الاصطناعي التي تعمل على تسريع تحليل الأنظمة المعقدة.

يتيح ذلك للمهندسين تقييم تكرارات التصميم المتعددة بسرعة، ما يؤدي إلى اتخاذ قرارات أكثر استنارة، ليصبح تحسين الهياكل والأنظمة الحرارية وديناميكيات الموائع جهداً تعاونياً بين المهندسين وأنظمة الذكاء الاصطناعي، ما يؤدي إلى تضخيم القدرات البشرية من خلال أنظمة الكمبيوتر السريعة التفكير، كما أنه يساعد على تقليل التكاليف، إذ يمكن تحليل البيانات وتلخيصها لإدارة الأعمال وجعل تطوير المنتج أكثر كفاءة.

الذكاء المعزز في الهندسة

الذكاء الاصطناعي يعزز دور المهندسين، ويجعلهم أكثر فعالية وابتكاراً، يجمع التعاون بين البشر والذكاء الاصطناعي بين نقاط القوة لدى كليهما لمواجهة التحديات الهندسية المعقدة، وهو أمر حيوي لبقاء الصناعة.

في سياق التصميم، يمكن للمهندسين التعاون مع أنظمة الذكاء الاصطناعي لاستكشاف مساحة تصميم أوسع وتقييم الحلول المحتملة. إن إبداع المهندسين وحدسهم يكملان القوة التحليلية للذكاء الاصطناعي، ما يعزز العلاقة التعاونية التي تؤدي إلى تصميمات رائدة.

وبالمثل، في التصنيع، يعمل التعاون بين المشغلين البشريين والآلات التي يسيطر عليها الذكاء الاصطناعي على تعزيز الدقة والقدرة على التكيف. يشرف المهندسون على أنظمة الذكاء الاصطناعي ويوجهونها، ما يضمن توافقها مع الأهداف الأوسع للإنتاج مع الاستفادة من كفاءة الأتمتة وسرعتها.

نظراً إلى أن الذكاء الاصطناعي يتولى مهمات روتينية ومتكررة، يتمتع المهندسون بالحرية في التركيز على حل المشكلات على المستوى الأعلى والابتكار واتخاذ القرارات الإستراتيجية. يمكّن هذا التحول في الأدوار المهندسين من المشاركة في جوانب أخرى من عملهم تتطلب اهتمامهم، ما يؤدي إلى التحسين المستمر ودفع حدود ما يمكن تحقيقه في الهندسة.

ومن جانب آخر، يلعب الذكاء الاصطناعي دوراً محورياً في إيجاد حلول أكثر استدامة. فهو يساعد في تحسين استهلاك الطاقة في المباني، وإدارة حركة المرور لتقليل الانبعاثات، وحتى في إدارة الموارد المائية. ومن خلال تحليل البيانات، يمكن للذكاء الاصطناعي أن يساعد المهندسين على اتخاذ قرارات أكثر استنارة تقلل من التأثير البيئي مع تلبية متطلبات العدد المتزايد من السكان.

عربياً يبدو مستقبل الذكاء الاصطناعي في البناء في الشرق الأوسط واعداً، ومع تبني دول عدّة في المنطقة التحول الرقمي، من المتوقع أن يرتفع الطلب على المتخصصين في الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي. وهذا بدوره سيؤدي إلى المزيد من التطبيقات المبتكرة للذكاء الاصطناعي في صناعة البناء والتشييد، ما يعزز الكفاءة والسلامة والإنتاجية. تبدأ صناعة البناء والتشييد في الشرق الأوسط بالازدهار، بخاصة في المملكة العربية السعودية وقطر والإمارات العربية المتحدة، وتحذو مصر حذوها في هذا الإطار، إذ أعلن الأمين العام لنقابة المهندسيين المصريين خلال شهر تشرين الأول (أكتوبر) الماضي المهندس محمود عرفات أن "المواد والمدن الذكية والذكاء الاصطناعي، هي قضايا الحاضر والمستقبل، وأن مصر بدأت تسير في هذا الاتجاه"، مشيراً إلى ضرورة مواكبة التطورات العالمية في المدن الذكية والذكاء الاصطناعي.

على أعتاب تحول كبير يقوده الذكاء الاصطناعي، مع تزايد عدد شركات البناء التي تتبنى الذكاء الاصطناعي، يمكننا أن نتوقع رؤية صناعة بناء أكثر كفاءة واستدامةً وأماناً وإنتاجية في المنطقة.