人工智能技术视角智慧建筑设计研究

人工智能技术视角智慧建筑设计研究

刘洋

中南建筑设计院股份有限公司  430071

摘要：伴随着我国科技的发展，人工智技术得到了进一步的提升，智能建筑在建筑行业得到了快速的兴起。智能建筑相对于传统建筑而言，已经有了质变，通过工作人员多年来的努力和经验积累，现在已经可以把人工智能技术和建筑设计高效地结合起来，并增强建筑实用性，实现智能化，继而还提高人们生活品质。时光荏苒，智能化与人性化设计已得到人们的普遍认同和运用，为居住者提供了优质和优质的居住条件。在此基础上，本文就新技术视角下的智慧建筑设计的研究—人工智能为例展开了研究，仅供参考。

关键词：新技术视角下；智慧建筑设计；人工智能

前言

近年来，伴随着整个社会的数字化转型，企事业组织中人与人，人与空间，人与设备以及人与企业之间的关系正经历着一场深刻变革。建筑作为人类和组织活动最基本的空间载体如何帮助企业在未来数字化发展中更好的适应不断变化是建筑产业所面临的新问题。智慧建筑这一新型的建筑形态无论从思想理念上，使用功能上还是技术的实现上都与传统建筑有着极大的不同。本论文在国内数字化转型发展背景引领下，通过比较，分析，研究当前和将要发布的几种与智慧建筑有关的设计，评估标准，对智慧建筑功能目标，技术架构进行梳理，归纳其新技术特点。本文针对智慧建筑在技术与实现方面的特点，借鉴当前工程建设流程并结合了国内外数字经济模式创新设计方法及近几年大量项目设计实践，归纳提炼了一套面向智慧建筑项目执行的设计方法。

1相关概况

1.1智能的特点

智能建筑和人工智能都与智能有关。智能表现为感知能力，记忆思维能力，学习与自适应能力和行为能力等。简单来说：有“脑”或“控制系统”。一个有逻辑控制和动力功能，并能实时控制和监控机器人，而与装置或用户完成通讯的系统叫控制系统。“自然智能”最具代表性的实际上就是人脑，它不仅是宇宙间最为复杂的天体，而且在星系内部也同样具有高度的复杂性。

1.2人工智能的发展过程

解读人工智能这一概念，需要在人工智能和智能两个层面加以界定。智能是从人类文明中诞生的，智能也是人类智能发展到一定阶段的结果，而人工智能是以计算机或人工智能为终端模拟人的行为或思想。此外，人工智能还被当作计算机科学中的一个分支。人工智能发展可划分为如下3个时期：第一阶段智力活动。第二阶段为感官智能。人工智能机器在这一阶段能够进行，听说读写和识别。基于数据模型和大数据的相关学习能够确定模拟人的认知功能。第三阶段为认知智能或可称为超人工智能。这一阶段的机器能够通过自身的思考和理解来实现仿真。

1.3基于人工智能的智慧建筑产生的背景

人类自18世纪中叶开始，历经蒸汽技术革命，电子技术革命，计算机技术革命和绿色智能工业革命四次工业革命改革。工业4.0,德国政府2020德国高科技战略提出的工程之一。他以切实提高制造业智能水平为主旨，智能工厂也逐渐走向适应性资源效率和基因工程，其技术基础就是网络。在新一轮工业革命冲击的基础上，建筑业和城市也随着其变化而面临着一个新课题——创新。近一个时期以来，中国数字与智能社会建设在新一轮城市化和社会经济社会转型进程中发挥着重要作用，在促进建筑业信息化的同时促进产业可持续性发展。

1.4人工智能和智慧建筑的联系

习近平总书记在十九大讲话中也明确提出：要把我国建成科技强国、网络强国、数字中国和智慧社会。构建智慧社会不只是单纯、纯粹地依赖智慧城市的构建，更重要的是智慧经济的发展。当前第4次工业革命兴起，智慧经济的发展得到了更大的重视，所以关于它的研究日益增多，智慧经济现阶段的发展方式以互联网+人工智能+适应性服务为主。智慧建筑作为指能源经济建设进程中的一个重要部分，在其中同样发挥着极为重要的作用，在其发展进程中一定要与智能经济发展方式保持一致。如果要实现传统建筑向智能建筑的改型，就需要将人工智能技术融入到这一过程当中。

2 人工智能技术对智慧建筑的具体运用

2.1建筑智慧智能化决策支持系统

时光荏苒，让计算机技术得到了飞速发展，而在这一发展进程当中，智慧建筑得到了相应的开发，并实现了对网络技术的信息进行不断融合的工作，因而使数据运算和收集能力都有一定的提高。数据分析和处理需符合智能决策所支撑的系统要求，且需具有综合性数据分析和处理功能，这一方面利于网络技术平台对各类数据的产生，同时也可以在数据库中完成综合决策。在此基础上，智能决策系统能够将人工智能技术、计算机管理、应用技术等诸多技术相结合，继而提供有针对性和精确性的决策依据，从而使智能化系统操控真正成为建筑智能化发展的根本。

2.2智慧建筑专家系统的智能化

建立智慧建筑专家系统主要是将大量专家知识和大量经验相结合，并与计算机编程技术相结合，以知识积累为手段的一种技术手段，在领域中开展智能系统技术扫描，同时开展探测工作。该技术一方面可实现记录学习，同时可通过在数据库内调用大数据完成模拟工作，然后推出诊断性判断结果，随后产生决策管理系统来完成数据保存，并在检测到问题时及时给出针对性解决方案。总之决策系统是专业属性的。智能化智慧建筑专家系统在进行数据分析和决策后，随后经过高速的运转，系统完成了后续推理和分析工作，最后形成了具有可行性的规划。建筑智能化诊断系统包括人机交互界面，知识管理，诊断推理模块和数据库，当前形势下人工智能技术应用于建筑领域中最为充分地表现就是智能化智慧建筑专家系统，并且该系统在各个环节中都发挥着至关重要的作用。一、问题的提出智慧建筑与专家系统相结合，可以通过分析和调用数据来建立知识模型，而知识模型的建立可以保证作用的科学性和精准性。其次，智能监测系统还与辅助智能建筑息息相关，一方面能够完成信息处理工作，另一方面可以结合模块化设计和其他操作，将智能建筑系统的功能丰富起来。

3 发展建议和前景

3.1夯实边缘AI的安全基础和健全安全管理体系

智能建筑的建设涉及到诸多方面，如应用，平台，连接及终端等，同时在各方面也存在着安全风险问题。如果安全防御系统在任何层面上存在问题，就会造成严重后果。与此同时由于边缘人工智能的智能化建设不断深入，因而感知、传输、应用以及平台等所面临的风险以及威胁都是独一无二的，有其独特性，所以有必要增强基础信息，网络基础信息和系统建设等方面的安全性和可控性。在人工智能边缘侧构建过程中一方面要不断完善安全管理体系和安全保障系统，同时还要综合考虑安全防护措施和其他诸多因素，以及根据不同等级特点针对安全规则。此外防火墙在配置和部署上也应按不同层次专属设置以促进智能建筑开发过程。

3.2建立和完善监督机制对智慧建筑生态构建进行全程引导

在人工智能边缘侧建设进程中应建立和完善监督机制对智慧建筑进行全过程生态构建引导。对其相关政策法规、有效方法、各种风险问题进行持续研究，使监管机制科学合理。监督机制需得到大众的承认和支持，所以监督机制应该是透明和开放的，这样才能使各类建筑设计各司其职，一方面要把安全体系健全起来，使监管更科学合理；另一方面可以对构建开发生态系统起到相应引导作用，进而促进边缘人工智能可持续性发展。

4结语

总之，在时代不断发展的背景下，人工智能技术日益进步，并在各领域得到了广泛应用，基于人工智能的智慧建筑也初见端倪，并且逐步变革传统建筑领域和推动其转型升级。希望本文能够对相关人员研究起到一定借鉴作用，同时也能够对有关企业智能建筑建设起到一定借鉴意义，以便于将人工智能技术更好应用到智慧建筑建设当中，推动数字中国与智慧社会发展。

参考文献

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[2]项颢,沈洁,贾琨.智慧建筑的发展趋势及与智慧城市的关系[J].智能建筑与智慧城市,2019(11):44-47.

[3]蔡适然.绿色智慧建筑的自然维度与可持续性设计策略[D].东南大学,2019.001062.