人工智能技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用

韓震

摘? 要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，為了能夠給人們提供更高品質(zhì)的生活，在當(dāng)前建筑行業(yè)發(fā)展過程中，在原有建筑功能的基礎(chǔ)上，通過將人工智能技術(shù)引入到建筑中來，打造智能建筑，進(jìn)一步提升建筑的人性化水平和智能化水平，使其更好地滿足現(xiàn)代人們的居住需求，推動建筑行業(yè)向更高層次發(fā)展。文章從智能建筑與人工智能的概述入手，分析了智能建筑發(fā)展中存在的問題，并進(jìn)一步對人工智能技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用進(jìn)行了具體闡述。

關(guān)鍵詞：智能建筑;人工智能技術(shù);問題;應(yīng)用

中圖分類號：TU855? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）10-0166-02

Abstract： With the rapid development of science and technology， in order to provide people with a higher quality of life， artificial intelligence technology was introduced into architecture to build an intelligent building in the current development process of the construction industry on the basis of the original building functions， so as to further enhance the humanized level and intelligent level of the building， make it better meet the living needs of modern people， and promote the development of the construction industry to a higher level. Starting with the overview of intelligent building and artificial intelligence， this paper analyzes the problems existing in the development of intelligent building， and further expounds the application of artificial intelligence technology in intelligent building.

Keywords： intelligent building; artificial intelligence technology; problem; application

前言

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，智能建筑得以快速發(fā)展起來。智能建筑打破了傳統(tǒng)的建筑形式，其將人工智能技術(shù)有效融入到建筑中來，通過設(shè)置更多的自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)建筑的智能控制，為人們帶來諸多便利及高品質(zhì)的生活，促進(jìn)建筑的智能化和人性化發(fā)展，為現(xiàn)代建筑的高品質(zhì)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

1 智能建筑與人工智能的概述

1.1 智能建筑的概述

智能建筑是將建筑與智能信息控制技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)對建筑的智能管理。通過智能化技術(shù)的與建筑各項功能的有效結(jié)合，不僅能夠?qū)ㄖ?nèi)部結(jié)構(gòu)和使用功能進(jìn)行優(yōu)化，同時還能夠為居住者提供更為舒適、安全和便捷的生活環(huán)境。在智能建筑中以計算機(jī)系統(tǒng)作為建筑的核心，通過利用多種傳感器及相關(guān)系統(tǒng)來對建筑內(nèi)部各項數(shù)據(jù)進(jìn)行實時檢測，及時將檢測結(jié)果向計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行傳遞和處理，根據(jù)具體的處理結(jié)果做出相應(yīng)反應(yīng)，實現(xiàn)建筑的智能控制。

1.2 人工智能概述

人工智能作為一種新興的邊緣學(xué)科，屬于交叉學(xué)科，具體以機(jī)器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)、智能決策支持系統(tǒng)等作為主要研究內(nèi)容，而且隨著技術(shù)的快速發(fā)展，當(dāng)前在各個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。將人工智能與建筑相結(jié)合，打造智能建筑，使人工智能能夠走入人們的日常生活。

2 智能建筑發(fā)展存在的問題分析

將人工智能技術(shù)在建筑中進(jìn)行應(yīng)用，打破傳統(tǒng)建筑的模式，構(gòu)建一系列的人工智能系統(tǒng)，打造智能建筑，更好地滿足人們生活方式日益多元化的發(fā)展需要。但在當(dāng)前智能建筑發(fā)展中還存在一些不足之處，需要隨著技術(shù)和應(yīng)用的不斷完善，以此來促進(jìn)智能建筑智能化水平的提升。

2.1 智能化水平低下

在當(dāng)前建筑中人工智能技術(shù)的應(yīng)用還處于初級階段，存在許多不成熟的地方，而且人工智能控制系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中只發(fā)揮一些輔助性作用，并沒有完全實現(xiàn)智能化控制。目前在智能建筑建設(shè)過程中，雖然會設(shè)置樓宇自動化系統(tǒng)，但其只能夠進(jìn)行簡單的邏輯判斷，智能系統(tǒng)易出現(xiàn)問題和崩潰情況。由于智能化水平不高，這也對智能建筑的發(fā)展帶來了較大的影響，影響了自動化系統(tǒng)的實際運行效率。

2.2 智能建筑子系統(tǒng)缺乏協(xié)調(diào)性

當(dāng)前我國人工智能技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)還處于不斷發(fā)展的新形勢下，存在許多不完善的地方。特別是當(dāng)前各智能化子系統(tǒng)和通信協(xié)議存在不統(tǒng)一的問題，這就導(dǎo)致計算機(jī)內(nèi)部主系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)只能采用獨立運行控制方式，各智能化系統(tǒng)無法實現(xiàn)有效的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。在具體應(yīng)用過程中，無論是操作人員還是管理人員都需要花費大量的時間來對各子系統(tǒng)的使用技術(shù)進(jìn)行熟悉和掌握，而且存在服務(wù)質(zhì)量低、系統(tǒng)建設(shè)效率不高及培訓(xùn)維修成本費用高等問題。針對于這種情況，在當(dāng)前智能建筑發(fā)展過程中，需要重視技術(shù)的創(chuàng)新，并進(jìn)一步強(qiáng)化各智能子系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通，以此來打造高效率的智能化建設(shè)，全面提高建筑的智能化水平。

2.3 智能建筑的運行維護(hù)未實現(xiàn)自發(fā)診斷

目前大部分智能建筑中的系統(tǒng)在維護(hù)工作采用的是事后維護(hù)和定期維護(hù)相結(jié)全的方式，系統(tǒng)針對于各智能子系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)據(jù)的融合和分析判斷還無法實現(xiàn)，無法對智能系統(tǒng)故障提前發(fā)現(xiàn)并自發(fā)診斷。而且隨著智能建筑規(guī)模的擴(kuò)大及項目業(yè)務(wù)量的增加，智能系統(tǒng)在維護(hù)成本、人力成本和組織成本等方面都會有所增加，而且客戶投訴也會增多，不具有經(jīng)濟(jì)性。

3 人工智能技術(shù)在智能建筑中的實際應(yīng)用

3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運用

在當(dāng)前智能建筑發(fā)展過程中，在建筑系統(tǒng)建模、優(yōu)化和學(xué)習(xí)控制等方面都會應(yīng)用到人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，而且在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過程中還獲得了較好的成效。特別是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在模式識別、圖像處理、語音識別、復(fù)雜控制、最優(yōu)運算及智能化處理等方面都具有廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)代智能建筑在快速發(fā)展過程中，建筑內(nèi)部配備的電氣設(shè)備種類更具豐富性，數(shù)量也不斷增加，這也導(dǎo)致電氣設(shè)備能耗增加。在這種情況下，為了能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑的有效管理，則需要保證電氣設(shè)備運行的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，并進(jìn)一步重視設(shè)備自動化控制水平的提升，全面提高設(shè)備的管理質(zhì)量。通過將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引入到智能建筑中來，充分發(fā)揮人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)能力的優(yōu)勢，可以實現(xiàn)對智能設(shè)備協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性的有效維護(hù)。在實際應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)過程中，其以監(jiān)督和非監(jiān)督兩類為主，監(jiān)督則是調(diào)節(jié)神經(jīng)元加權(quán)系數(shù)與輸入集合，而非監(jiān)督則是完善自組織與分類。

3.2 在智能建筑中融入智能決策支持系統(tǒng)

隨著計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)水平的快速發(fā)展，其運算能力和數(shù)據(jù)庫技術(shù)都有了較大程度的提升，這也在一定程度上推動了數(shù)據(jù)分析和信息處理等工作要求的提升。在當(dāng)前智能建筑發(fā)展過程中，將智能決策支持系統(tǒng)融入到智能建筑中時，需要將人工智能技術(shù)、計算機(jī)和管理科學(xué)等技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，這樣才能夠有效提高智能建筑的自身管理效率和管理的精準(zhǔn)性，實現(xiàn)對智能化系統(tǒng)的有效控制，為智能建筑的發(fā)展提供充足的動力支持。

3.3 模塊的結(jié)構(gòu)化

在構(gòu)建大型系統(tǒng)過程中，需要針對系統(tǒng)進(jìn)行分解，將其劃分為不同的獨立部分，各部分承擔(dān)不同的功能，而且每一個獨立部分都應(yīng)作為一個模塊，然后再對這些模塊進(jìn)行組織，形成模塊結(jié)構(gòu)化。由于智能建筑是基于傳統(tǒng)建筑基礎(chǔ)上發(fā)展起來，其是傳統(tǒng)建筑功能的進(jìn)一步延續(xù)和升級，將現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)建筑功能進(jìn)行有效結(jié)合，發(fā)揮出各個系統(tǒng)和模塊的功能和作用。智能建筑模塊化其是通過運用人工智能技術(shù)來重組所有功能模塊，以此來實現(xiàn)模塊結(jié)構(gòu)化及集成控制。如在建筑中設(shè)置的消防系統(tǒng)，其系統(tǒng)中煙感報警器能夠監(jiān)測環(huán)境中的延誤，通風(fēng)系統(tǒng)流量閥也能夠控制氣體的流量，通過將這些簡單模塊在實際生活中進(jìn)行應(yīng)用，能夠取得較好的應(yīng)用效果，為人們生活帶來諸多的便利。而且隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，模塊結(jié)構(gòu)化的應(yīng)用會更具多樣化和多元化，能夠進(jìn)一步促進(jìn)智能建筑人性化水平和智能化水平的提升。

3.4 專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)是基于自我學(xué)習(xí)和知識積累基礎(chǔ)上建立起來的一種技術(shù)形式，其能夠?qū)刂茖ο蠛涂刂埔?guī)則等知識進(jìn)行記錄，并在數(shù)據(jù)庫進(jìn)行有效保存，并經(jīng)過一定的計算和學(xué)習(xí)后，生成具有正確決策能力的管理系統(tǒng)。這種管理系統(tǒng)被稱為專家系統(tǒng)，是因為其模式與專業(yè)領(lǐng)域的專家相類似，其能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行快速運算，同時具有強(qiáng)大的系統(tǒng)控制能力，能夠針對智能建筑的運行進(jìn)行分析和推理，并制定切實可行的方案，具有較高的智能性，是當(dāng)前人工智能技術(shù)在智能建筑中應(yīng)用的不可或缺的重要組成部分。

在建筑中實際運用專為系統(tǒng)過程中，通過對其內(nèi)部龐大的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行使用，并通過對當(dāng)前環(huán)境進(jìn)行分析，以此來構(gòu)建與其相適應(yīng)的知識模型，利用該知識模型能夠使相關(guān)人員做出更具科學(xué)性的決策，同時還能夠輔助智能建筑系統(tǒng)統(tǒng)一知識信息處理和控制技術(shù)，以此來推動智能建筑系統(tǒng)的更快更好發(fā)展。

4 結(jié)束語

人工智能技術(shù)作為一門新興的技術(shù)學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展其各項功能也不斷完善。人工智能技術(shù)在發(fā)展過程中，其能夠通過模擬人類思維過程和智能行為來創(chuàng)造更多的智能化設(shè)備，使其能夠有效服務(wù)于人類，更好地滿足人類的需求。通過將人工智能技術(shù)與智能建筑相結(jié)合，不僅能夠有效促進(jìn)智能技術(shù)的發(fā)展和優(yōu)化，同時也能夠促使智能建筑性能更為完善，促進(jìn)智能建筑的快速發(fā)展。人工智能技術(shù)與智能建筑的緊密結(jié)合，有效增強(qiáng)了智能建筑的安全性、舒適性和便捷性，能夠更好地滿足人們不斷增長的高層次需求，全面提高人們的生活品質(zhì)，促進(jìn)建筑行業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。

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