هوش مصنوعی شتاب‌دهنده خدمات آزمایشگاه‌های فنی و عمرانی
ناصر شعبانی، مدیرکل آزمایشگاه فنی و مکانیک خاک استان خوزستان در گفت‌وگو با خبرنگار تسنیم در اهواز با اشاره به نقش فناوری‌های نوین در ارتقای خدمات آزمایشگاهی در پروژه‌های عمرانی، اظهار کرد: خدمات آزمایشگاهی در پروژه‌های عمرانی عمدتاً بر کنترل کیفیت مصالح و نظارت بر اجرا متمرکز است. هوش مصنوعی با توانایی تحلیل حجم انبوه داده‌ها و شناسایی الگوهای پیچیده، این فرآیندها را بهینه می‌کند.
وی با تأکید بر اینکه پیش‌بینی و بهینه‌سازی مشخصات مصالح، کنترل کیفیت هوشمند مصالح، پیش‌بینی رفتار مصالح و سازه‌ها در طول زمان و ایجاد “دوقلوی دیجیتال” (Digital Twin) برای آزمایشگاه و سازه، از کاربردهای کلیدی هوش مصنوعی در خدمات آزمایشگاهی است، بیان کرد: این فناوری می‌تواند تحولی اساسی در دقت، سرعت و کیفیت خدمات آزمایشگاهی ایجاد کند.
شعبانی در ادامه با اشاره به نقش هوش مصنوعی در پیش‌بینی و بهینه‌سازی مشخصات مصالح، عنوان کرد: هوش مصنوعی با تحلیل داده‌های تاریخی (نوع سیمان، سنگدانه، نسبت آب به سیمان، افزودنی‌ها) و نتایج آزمایش‌های مقاومت (مانند مقاومت فشاری 7 و 28 روزه)، می‌تواند فرمول بهینه‌ای برای طرح اختلاط بتن یا آسفالت پیشنهاد کند. این کار منجر به کاهش مصرف سیمان و هزینه‌ها، دستیابی به مقاومت و دوام بالاتر و کاهش خطاهای انسانی در طراحی خواهد شد.
وی با اشاره به کاربرد پردازش تصویر در کنترل کیفیت هوشمند مصالح، اظهار داشت: با نصب دوربین‌های با کیفیت بالا در آزمایشگاه یا سایت، هوش مصنوعی می‌تواند عکس‌های نمونه‌های بتن، آسفالت یا فولاد را تحلیل کرده و ترک‌ها، حفره‌ها، جداشدگی و سایر عیوب را با دقتی بالاتر از چشم انسان و در کسری از ثانیه شناسایی کند. در آزمایش خاک و سنگ نیز، هوش مصنوعی با تحلیل تصاویر میکروسکوپی، انواع کانی‌ها و بافت سنگ را به سرعت شناسایی می‌کند که در ارزیابی کیفیت مصالح سنگی و طبقه‌بندی خاک بسیار حیاتی است.
مدیرکل آزمایشگاه فنی و مکانیک خاک استان خوزستان با اشاره به توانایی هوش مصنوعی در پیش‌بینی رفتار مصالح و سازه‌ها در طول زمان، گفت: در راستای تحلیل داده‌های نفوذپذیری، مقاومت برشی و تحکیم، می‌توان با دریافت داده‌های آزمایش‌های متعدد خاک، رفتار پی سازه را در برابر نشست، روانگرایی و پایداری شیب‌ها پیش‌بینی کرد. این امر به ویژه در پروژه‌های حساسی مانند سدها و پل‌های بزرگ حیاتی است؛ همچنین پیش‌بینی دوام بتن با مدل‌سازی عوامل محیطی (مانند یخ‌زدگی، حمله سولفات‌ها، خوردگی آرماتور)، امکان‌پذیر بوده و هوش مصنوعی طول عمر مفید سازه‌های بتنی را پیش‌بینی می‌کند.
وی در ادامه با اشاره به ایجاد “دوقلوی دیجیتال” (Digital Twin) برای آزمایشگاه و سازه، تصریح کرد: این قابلیت پیشرفته‌ترین کاربرد هوش مصنوعی در خدمات آزمایشگاهی محسوب می‌شود. یک مدل دیجیتال دقیق و زنده از کل پروژه یا حتی یک نمونه آزمایشگاهی ایجاد می‌شود که داده‌های آزمایشگاه (مانند نتایج تست‌ها، سنسورهای رطوبت و دما) به طور مستقیم به این مدل تغذیه می‌شوند؛ سپس هوش مصنوعی رفتار سازه را تحت شرایط مختلف شبیه‌سازی می‌کند، نقاط ضعف احتمالی را قبل از وقوع حادثه شناسایی می‌کند و به مهندسان اجازه می‌دهد “چه-اگر” (What-if) scenarios را به راحتی آزمایش کنند.
مدیرکل آزمایشگاه فنی و مکانیک خاک استان خوزستان در گفت‌وگو با خبرنگار تسنیم در اهواز با اشاره به گستردگی کاربرد هوش مصنوعی در پروژه‌های عمرانی، اظهار داشت: هوش مصنوعی در بیشتر پروژه‌های عمرانی در حوزه مسکن و حمل و نقل کاربرد دارد. در پروژه‌های راهسازی با آنالیز هوشمند آسفالت، ارزیابی خودکار ترک‌ها، شیارها (Rutting) و ناهمواری‌های سطح جاده با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای یا دوربین‌های نصب شده بر روی خودرو و بهینه‌سازی قیر و مصالح سنگی با پیش‌بینی عملکرد آسفالت بر اساس نوع قیر و سنگدانه‌های محلی صورت می‌پذیرد و در پایش سلامت خطوط راه‌آهن، تحلیل داده‌های ارتعاشی و تصاویر ریل‌ها برای شناسایی عیوبی مانند ترک در ریل یا بی‌ثباتی خاکریز به آسانی انجام می‌گیرد.
وی با اشاره به نقش هوش مصنوعی در احداث پل‌ها، عنوان کرد: هوش مصنوعی داده‌های دریافتی از سنسورهای شتاب‌سنج، کرنش‌سنج و حسگرهای ارتعاشی نصب شده روی پل را تحلیل می‌کند و هرگونه انحراف از رفتار نرمال را که می‌تواند نشانه آسیب باشد، هشدار می‌دهد و با پردازش تصویر برای تشخیص زودهنگام خوردگی در کابل‌های اصلی پل‌های کابلی، خوردگی کابل‌ها و مهارها ارزیابی می‌شود.
شعبانی با بیان اینکه کنترل کیفیت بتن ویژه در سازه‌های پیچیده، به‌ویژه بتن‌های با عملکرد خاص (HPC, UHPC) استفاده می‌شود، اظهار داشت: هوش مصنوعی به بهینه‌سازی فرمولاسیون و اطمینان از دستیابی به مشخصات فنی دقیق کمک می‌کند و آنالیز خاک پی‌های عمیق، رفتار شمع‌ها تحت بارهای زیاد با استفاده از داده‌های آزمایش‌های نفوذ استاندارد (SPT) و آزمایش‌های تحکیم پیش‌بینی می‌گردد.
مدیرکل آزمایشگاه فنی و مکانیک خاک استان خوزستان درخصوص الزامات خاص در احداث باندهای فرودگاه، گفت: باند فرودگاه نیاز به بالاترین استانداردها دارد. هوش مصنوعی با تحلیل داده‌های آزمایش‌های مقاومت و دوام بتن و آسفالت باند، اطمینان لازم برای تحمل بارهای عظیم و چرخه‌های مکرر فرود و برخاست را فراهم می‌کند و با پایش ناهمواری‌های ظریف باند، ناهمواری‌هایی که برای چشم انسان محسوس نیستند اما بر ایمنی فرود هواپیما تأثیر مستقیم دارند؛ شناسایی خواهد شد.
وی با اشاره به مزایای کلان پیاده‌سازی هوش مصنوعی در خدمات آزمایشگاهی، خاطرنشان کرد: افزایش دقت و کاهش خطای انسانی، سرعت بخشیدن به فرآیندهای آزمایشگاهی و تصمیم‌گیری، پیش‌بینی و پیشگیری از خرابی‌ها و حوادث پرهزینه، صرفه‌جویی در هزینه‌ها از طریق بهینه‌سازی مصرف مصالح، افزایش ایمنی پروژه و طول عمر سازه و مدیریت هوشمندتر دارایی‌های عمرانی از جمله این مزایا هستند.
شعبانی در ادامه پیرامون چالش‌ها و ملاحظات خاص کاربرد هوش مصنوعی در پروژه‌های عمرانی، اظهار داشت: نیاز به داده‌های باکیفیت و حجیم از جمله الزامات اساسی است، چرا که مدل‌های هوش مصنوعی برای آموزش به حجم عظیمی از داده‌های تاریخی و دقیق نیاز دارند. همچنین هزینه اولیه بالا برای نصب سخت‌افزارها (سنسورها، دوربین‌ها) و توسعه نرم‌افزار می‌تواند قابل توجه باشد. مقاومت در برابر تغییر نیز یکی از موانع اجرایی است که نیاز به آموزش نیروی انسانی و تغییر فرهنگ کاری سنتی در محیط پروژه و آزمایشگاه دارد. از سوی دیگر، مسائل مربوط به مسئولیت و اخلاق نیز مطرح است؛ به‌طوری‌که در صورت خطای مدل، این پرسش اساسی مطرح می‌شود که مسئولیت تصمیم‌گیری بر عهده کیست؟ انسان یا ماشین است؟
وی در پایان تأکید کرد: هوش مصنوعی دیگر یک فناوری آینده‌نگرانه نیست، بلکه یک دستاورد قدرتمند و در دسترس برای ارتقای خدمات آزمایشگاهی در پروژه‌های عمرانی است. این فناوری، آزمایشگاه‌ها را از حالت واکنشی (عیب‌یابی پس از وقوع) به حالت پیش‌فعال (پیش‌بینی و جلوگیری از عیوب) تبدیل می‌کند. پروژه‌های عظیم ملی مانند سدها، پل‌ها، فرودگاه‌ها و خطوط ریلی سرعت‌بالا، پیشگامان استفاده از این فناوری خواهند بود تا بتوانند کیفیت، ایمنی، دوام و بهره‌وری خود را به حداکثر برسانند.
انتهای پیام/