Πως η Τεχνητή νοημοσύνη επαναπροσδιορίζει την επιθεώρηση υποδομών
Η τεχνητή νοημοσύνη (AI) έχει φέρει επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο οι πολιτικοί μηχανικοί επιθεωρούν και παρακολουθούν μεγάλες έργα, όπως γέφυρες, σιδηροδρομικές γραμμές και τοίχους αντιστήριξης. Η τεχνολογία AI προσφέρει τη δυνατότητα να ανιχνεύονται ζημιές με μεγαλύτερη ακρίβεια και να παρακολουθείται η εξέλιξη τους με την πάροδο του χρόνου, καθιστώντας τις επιθεωρήσεις πιο αποδοτικές και οικονομικά συμφέρουσες.
Το έργο του EPFL: Ανίχνευση και παρακολούθηση ρωγμών
Μια ομάδα ερευνητών από το EPFL (Ελβετικό Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Λωζάνης) ανέπτυξε μια καινοτόμο μέθοδο βασισμένη στην τεχνητή νοημοσύνη για την ανίχνευση και παρακολούθηση ρωγμών σε κατασκευές. Αυτή η μέθοδος, η οποία χρησιμοποιεί εικόνες που συλλέγονται με drones και ειδικά εξοπλισμένα οχήματα, θα δοκιμαστεί στο σιδηροδρομικό δίκτυο μεταξύ Zermatt και Brig, στο καντόνι Valais. Η μελέτη αυτή δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Automation in Construction.
Βελτίωση της ασφάλειας και της αποτελεσματικότητας
Η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να συμβάλει καθοριστικά στην ασφάλεια των υποδομών. Με την αυτοματοποίηση της επιθεώρησης τροχιών, διασταυρώσεων και τοίχων αντιστήριξης, οι πολιτικοί μηχανικοί μπορούν να μειώσουν τα λάθη και να αυξήσουν την ακρίβεια. Η ομάδα του Εργαστηρίου Ευφυών Συστημάτων Συντήρησης και Λειτουργίας (IMOS) στο EPFL έχει αναπτύξει αλγόριθμους που ανιχνεύουν ρωγμές σε τοίχους από σκυρόδεμα με ακρίβεια, ενώ παράλληλα επιτρέπουν την ποσοτικοποίηση της σοβαρότητας των ζημιών με την πάροδο του χρόνου.
Η συμβολή της Explainable AI
Η εξηγήσιμη τεχνητή νοημοσύνη (Explainable AI) δίνει στους χρήστες τη δυνατότητα να κατανοούν τη βάση των αποφάσεων του αλγορίθμου. Ο αλγόριθμος που αναπτύχθηκε από τους ερευνητές του EPFL εκπαιδεύτηκε να διαφοροποιεί εικόνες με ρωγμές από αυτές χωρίς ρωγμές. Ο αλγόριθμος επισημαίνει τα εικονοστοιχεία (pixels) που χρησιμοποιεί για να πάρει τις αποφάσεις του, επιτρέποντας στους μηχανικούς να κατανοήσουν και να βελτιστοποιήσουν τη διαδικασία ανίχνευσης.
Πως λειτουργεί ο αλγόριθμος
Σύμφωνα με τον Florent Forest, επιστήμονα στο IMOS και επικεφαλής της μελέτης, ο αλγόριθμος μπορεί να λάβει εικόνες υποδομών που έχουν ληφθεί κατά τη διάρκεια πολλών ετών και να αξιολογήσει τη σοβαρότητα των ζημιών με ακρίβεια. Με αυτόν τον τρόπο, οι φορείς εκμετάλλευσης υποδομών μπορούν να σχεδιάζουν τη συντήρηση με βάση τα πραγματικά δεδομένα και όχι μόνο εμπειρικές εκτιμήσεις.
Ενίσχυση των ελέγχων με τεχνολογία
Οι παραδοσιακές επιθεωρήσεις, που βασίζονται σε ανθρώπινες αξιολογήσεις, συχνά παρουσιάζουν υποκειμενικότητα. Με την τεχνολογία AI, οι επιθεωρήσεις γίνονται πιο αντικειμενικές και ακριβείς, καθώς τα δεδομένα που συλλέγονται μέσω ειδικών συστημάτων καταγράφουν με ακρίβεια τις ζημιές. Οι σιδηροδρομικοί φορείς μπορούν να παρακολουθούν την κατάσταση της γραμμής με τη βοήθεια ειδικών καμερών και συσκευών μέτρησης, προσφέροντας πιο αξιόπιστα δεδομένα για τη διαχείριση των υποδομών.
Μελλοντικές προοπτικές
Η ερευνητική ομάδα του EPFL θα δοκιμάσει τη μέθοδο αυτή σε διάφορα τμήματα του σιδηροδρόμου, όπως μεταξύ των περιοχών Zermatt, Brig και Disentis. Αυτά τα τμήματα περιλαμβάνουν υποδομές διαφόρων σχημάτων και υλικών, προσφέροντας την ευκαιρία στον αλγόριθμο να αντιμετωπίσει διαφορετικές προκλήσεις.
Οφέλη της τεχνητής νοημοσύνης στη συντήρηση υποδομών
Οι λύσεις που βασίζονται στην τεχνητή νοημοσύνη προσφέρουν πολλαπλά οφέλη στην επιθεώρηση και συντήρηση των υποδομών. Καθιστούν τη διαδικασία πιο γρήγορη, αντικειμενική και οικονομική. Η χρήση drones και εξειδικευμένων συστημάτων επιτρέπει στους μηχανικούς να παρακολουθούν τις υποδομές με μεγαλύτερη συχνότητα και με μεγαλύτερη ακρίβεια.
Ο ρόλος του AI στη διαχείριση υποδομών στο μέλλον
Στο μέλλον, αναμένεται ότι η τεχνητή νοημοσύνη θα παίζει όλο και μεγαλύτερο ρόλο στη διαχείριση υποδομών. Οι πολιτικοί μηχανικοί θα βασίζονται όλο και περισσότερο σε αυτοματοποιημένα συστήματα επιθεώρησης για να λαμβάνουν ακριβείς πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο και να προβλέπουν την εξέλιξη των ζημιών με τη χρήση αλγόριθμων πρόβλεψης.
Η συνεργασία μεταξύ ανθρώπων και τεχνητής νοημοσύνης θα επιτρέψει πιο έξυπνες, ασφαλείς και βιώσιμες υποδομές, βελτιώνοντας τη μακροχρόνια ανθεκτικότητά τους και μειώνοντας το κόστος συντήρησης. Η χρήση της AI δεν αφορά μόνο τον εντοπισμό ζημιών αλλά και τη δημιουργία μιας ολιστικής στρατηγικής συντήρησης που θα βελτιώνει τη λειτουργικότητα των υποδομών σε βάθος χρόνου.
