人工智能技术在智能建筑中的应用探讨

作者:未知

  摘要:人工智能技术是我国科学技术发展过程中的新兴技术,由于其拥有诸多的技术优势,在各行各业中深受认可并得到广泛使用。在人工智能技术的第三次浪潮下,建筑行业与人工智能技术的结合变得势不可挡。通过使用人工智能技术来设计建筑,可以推动智能化建筑快速发展。但是在实际发展过程中,由于存在智能化水平低下、智能建筑子系统间缺乏协调性、智能建筑运行维护无法自发诊断等问题,智能化建筑还有诸多方面亟待完善。为了解决这些问题,本文从神经网络系统、专家系统、结构化模块三个方面进行深入探讨,以利于人工智能技术更好地应用于智能建筑,加速智能建筑的发展。
  关键词:人工智能技术;智能建筑;应用方式
  随着经济社会的不断发展与科学技术的不断进步,人们的生活在现代科学技术的影响下发生了翻天覆地的改变。智能建筑通过与人工智能技术紧密结合,打破了传统的建筑行业模式,具有自动化功能的智能建筑系统开始出现在人们的视野之中。通过使用人工智能技术来进行智能化建筑的建设,一方面有利于优化智能建筑内部结构,实现更智慧、更便捷的智能建筑,另一方面能够极大满足人类对智能建筑的舒适性和安全性的需求。
  一、人工智能技术的含义和发展
  人工智能技术是当前计算机科学下的一个主要分支,它能够像人一样思考、去了解智能的本质,并且能够生产出可以模拟人类的思维过程和智能行为的智能机器,其主要功能包括机器人、图像识别、语言识别、专家系统和自然语言处理等。
  人类正在走向智能时代,人工智能技术的发展可以划分为三个阶段:(1)弱人工智能阶段,它只擅长单个方面的智能,只能在某个特定任务中超过人类。譬如google公司研发的AlphaGo机器人。(2)强人工智能阶段,它在各个方面都能够与人类比肩,被认为是具有真正推理和解决问题能力的智能机器。(3)超人工智能阶段,它几乎在所有领域都要强上人类数倍,是科学家追求的一种理想状态。
  人工智能技术在科技、社会、产业广泛受到认同,各个国家正在加紧实施人工智能技术发展战略。在未来,我国的人工智能技术水平有希望达到全球顶尖水平,成为全球主要人工智能中心。
  二、智能建筑发展存在的问题
  因为人工智能技术在智能建筑上有所应用,智能建筑打破原有的传统建筑模式,出现楼宇自动化系统、办公自动化系统、通信自动化系统等一系列人工智能系统。但是随着现代人生活方式更加多元,较为单一的智能建筑系统目前还存在智能化水平低下、智能建筑子系统缺乏协调性、智能建筑运行维护无法自发诊断等问题,不能多方面满足人们的实际生活需要。
  1.智能化水平低下
  目前人工智能在智能建筑的技术应用处于初级阶段,存在许多技术泡沫,人工智能技术的控制系统只能起到辅助作用,并不能够真正实现完全的智能。虽然当前建筑的建造人员在建设楼层时会将楼宇自动化系统安装在相应区域,但是楼宇自动化系统仅仅只是在人工推动的作用下进行简单的逻辑判断工作。一旦智能系统出现问题或者遇到超出计算范围的数据,就可能发生系统崩溃或者瘫痪的情况。智能化水平低下使得智能建筑在发展的路程中受到诸多阻碍,并且极大降低了自动化系统的运行效率。因此,如何将人工智能技术合理、高效应用于智能建筑的建设是引人深思的问题。
  2.智能建筑子系统缺乏协调性
  由于我国人工智能技术和计算机技术并不完善,各个智能化子系统和通信协议不统一,因此计算机内部主系统和控制子系统只能采用独立运行控制的方式,无法实现各个智能化系统的协调统一。在此种情况下,操作和管理人员需要花费大量时间来熟悉和掌握各个子系统的使用技术,与此同时带来服务质量降低、系统建设效率低下、培训维修成本费增加等一系列问题。因此我国亟需提升智能化建筑的技术创新水平,加强各个智能子系统的互联互通,进而建立高效率的智能化建筑。
  3.智能建筑的运行维护未实现自发诊断
  我国大部分智能化建筑系统采用的是事后维护与定期维护相结合的运行维护方式,系统无法实现各个智能子系统应用数据的整合并进行分析判断,对于智能系统发生的故障无法事先自发现自诊断。因此,随着项目业务量和规模的增加,运营维护成本、人力成本、组织成本都相应大幅度增加,并且可能遭受客户投诉甚至是财产损失的风险。
  三、人工智能技术在智能建筑中的应用
  在人工智能技术的高速发展下,智能建筑中融入人工智能技术的浪潮变得势不可挡。如何利用人工智能技术来推动智能建筑的建设,使之更安全、更智慧、更舒适、更便捷,成为需要研究的重要课题。
  1.在智能建筑中融入神经网络系统
  神经网络系统是多个处理单元连结在一起的复杂网络系统,它能够对一些复杂且模糊的信息进行高效处理,尤为适用处理同时出现多个因素和条件的信息。其中,神经网络系统中的自学功能最为突出。自学功能是指其在基本原理的基础之上,所建立起的人工神经网络模型在智能控制、模式识别和系统辨识等多方面领域的应用。
  智能建筑中的管理系统如语音识别、信息处理、系统功能设计、图像处理等等,都是在神经网络系统的基础上工作的。在神经网络系统的作用下,智能建筑可以加强各系统之间的互联互通,在不同设备系统下协调运行,从而减少由于系统内部之间脱节而引起的故障。此外,神经网络系统还有一定的自学能力,可以进一步提高精确率和控制运行速度。
  2.在智能建筑中融入专家系统技术
  专家系统技术建立在自我学习和知识积累的基础之上,它可以记录控制对象和控制规则的有关知识,并且将这些有关知识保存在数据库中,在经过自身学习和计算之后,即可生成具有正确决策能力的管理系统。因为它的运营模式类似于某个专业领域的专家,所以称之为专家系统。其在发展中拥有着自身独有的优势,如可以快速运算数据信息、控制系统的运行,在智能建筑的运行中分析和推理信息并制定可行性方案,是整个人工智能技术领域中所不可或缺的一部分。
  专家系统技术在实际运用时,需要使用其内部庞大的数据库,并且还需要分析当前环境来构建相应的知识模型。如若将专家系统技术应用于智能建筑系统中,其中的知识模型能够让相关人员做出更加科学化和智能化的决策,并且能够帮助智能建筑系统实现知识信息处理与控制技术的统一,此举极大推动了智能建筑系统的建立和发展。
  3.在智能建筑中使模块结构化
  在构建大型智能系统时,智能系统被分解为多个独立部分。这些独立部分承担着一一对应的功效,且每个独立部分都自成一个模块,模块与模块间的组合便是模块的结构化。智能建筑由传统建筑升级而来,必定会延续传统建筑的部分优良功能,同时也会进一步综合运用人工智能技术,将各个系统和模块的功能相结合,以发挥智能化建筑的最大效用。智能化建筑可以通过使用人工智能技术来重组所有功能模块,然后实现模块的结构化,进而达到智能化系统的集成控制。譬如智能化建筑中的消防系统,一方面烟感报警器可以实时监测环境中的烟雾,另一方面通风系统中的流量阀可以实时控制气体流量,极大地提升了消防系统的运行效率。在未来,类似于消防系统这样简单的结构化模块,将会更多地出现在智能化建筑当中。
  四、结语
  人工智能技术是当今世界的新兴技术学科,其主要目的是通过模拟人类思维过程和智能行为来创造出更多智能化设备服务人类。其在与智能建筑的紧密结合上不仅自身收获显著成效,并且加速了智能化建筑的发展。未来,智能化建筑的发展将翻天覆地地转变了人类的生活方式,为了让智能化建筑更智慧、更安全、更舒适、更便捷,有关人员需将人工智能技术和智能建筑紧密结合,站在全局的角度来分析智能化建筑目前存在的问题及原因,做出解决对策并总结经验,以实现智能化建筑的高速发展。
  参考文献:
  [1] 梁启昌.人工智能技术在智能建筑中的应用[J].电子世界,2019
  [2] 张原赫.人工智能技术在智能建筑中的应用分析[J].中国新通信,2019
  [3] 楊正武.基于数据智能和人工智能的商务系统分析与研究[J].福建电脑,2018
  [4] 胡少云.人工智能在智能建筑领域的创新应用[J].智能建筑,2017
  (作者单位:广州市恒迅技防系统有限公司)
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14922100.htm

服务推荐