TR|EN
Güncel
Steelorbis
Depreme Dayanıklı Binalar
E-Bülten Aboneliği
Tevfik Seno Arda Lisesi
Yayınlar > Çelik Yapılar
Sayı: 89 - Temmuz - Ağustos 2024

Gündem


İNŞAATTA YAPAY ZEKÂ

ODTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümünden Dr. Öğretim Üyesi Aslı Akçamete Güngör, yapay zekâ ve üretken zekânın hayatımıza ve inşaat sektörüne etkileri hakkındaki bilgileri Çelik Yapılar dergisi okuyucuları ile paylaştı.

İnşaat, GSYİH'de büyük bir paya ve kayda değer bir istihdam gücüne sahip olan küresel ekonominin önemli sektörlerinden biridir. Ancak, birden fazla paydaşı içeren, çeşitli faaliyetleri koordine etmeyi ve entegre etmeyi gerektiren, çok miktarda veri üreten ve tüketen karmaşık ve dinamik süreçleri kapsar. Parçalı yapısı ve proje tabanlı iş yapma şekli ile tasarım, planlama, tedarik, imalat ve bakım gibi çeşitli süreçlerde birçok üretkenlik zorluğuyla karşı karşıyadır. İnşaat sektörü, son yirmi yıl içinde yıllık %1'lik verimlilik artışı göstermiştir. Bu da diğer sektörlere kıyasla oldukça düşük bir verimlilik artışıdır. Birçok inşaat projesinde maliyet ve zaman aşımı yaşanmaktadır. Sektörün zorlukları iyi bilinmekte ve uzun süredir tartışılmaktadır, ayrıca ek katma değer için büyük bir potansiyel mevcuttur; buna rağmen, verimlilik yönünden ilerleme sınırlı olmuştur. Bununla birlikte, son yıllarda teknolojik yeniliklerin etkisi ile önemli gelişmeler kaydedilmiştir. İnşaat süreçlerinde toplanan tüm verilere bir anlam vermek, kararları desteklemek ve somut iyileştirmeler ve faydalar sağlamak için veri analizine ihtiyaç vardır. Sektörün zorluklarını ele alabilecek, dönüştürücü güçlerin önemli bir parçası olarak dijitalleşme ve yapay zekâ (YZ/AI) öne çıkmaktadır. Yapay zekânın inşaat sektörü üzerindeki potansiyel etkisi geniş ve kapsamlıdır.

Yapay zekâ, sorun çözmeyi mümkün kılmak için hesaplama gücünü, büyük miktarda veriyi ve insan rehberliğini birleştirir. İnşaat sektörünün yapay zekâ kullanımının özünde; verileri analiz etmek, yeni içgörüler sağlamak ve gelecekteki sonuçları tahmin etmek ve görevleri otomatikleştirmek için makine öğrenmesi, derin öğrenme ve doğal dil işlemenin kullanımı öne çıkmaktadır. Böylece tasarım süreçlerini optimize etme, proje iş programlarını tahmin etme ve riskleri daha yüksek bir doğrulukla yönetme gibi belirli görevlerde mükemmelleşmek üzere tasarlanmış araçlar kullanılmaya başlanmıştır.

Tasarım aşamasında yapay zekâ, algoritmaların verilerden öğrenerek tasarım alternatifleri önerdiği üretken tasarım tekniklerini sunar. Bu çalışma şekli hem tasarım sürecini hızlandırır hem de malzemelerin optimum kullanımını sağlayarak israfı ve maliyeti azaltabilir.

Yapay zekâ, projelerin zamanında teslim edilmesine yardımcı olmak için projelerin daha gerçekçi bir şekilde planlanmasını ve izlenmesini sağlayarak yardımcı olabilir. Sanal gerçeklik (VR) gibi araçlarla; gerçek zamanlı tasarım, risk değerlendirmesi ve proje ilerleme güncellemeleri sunabilir. Bu da maliyetli gecikmeleri en aza indirmeye ve önlemeye yardımcı olabilir. Yapay zekâ, proje ihtiyaçlarına ve/veya kaynak kısıtlamalarına göre bir projenin ne kadar hızlı veya maliyet etkin bir şekilde inşa edilebileceğine dair birden fazla senaryo geliştirebilir.

Yapay zekâ, proje sonuçlarını tahmin etmek için geçmiş verilerin analizinden faydalanabilir. Yapay zekâ ile donatılmış araçlar, proje yöneticilerinin ilerlemeyi verimli bir şekilde izlemesini, darboğazları erken belirlemesini ve kaynakları daha etkili bir şekilde tahsis etmesini sağlayan gerçek zamanlı içgörüler sunabilir.

Yapay zekâ teknolojileri ayrıca inşaat sahalarındaki güvenlik önlemlerini artırmada da önemli bir rol oynayabilir. Gerçek zamanlı izleme ve veri analizi yoluyla potansiyel tehlikeleri belirleyebilir, güvenlik protokollerine uyulmasını sağlayabilir ve kaza riskini azaltabilir. Bilgisayarlı görü ile birleştirilerek inşaat sahalarında dinamik bir şekilde iş güvenliği takibi ve potansiyel sorunların tespiti yapılabilir.

Yapay zekâ, verimliliği artırmak için inşaat makine ve ekipmanlarının bakım gereksinimlerini izleyebilir. Ayrıca envanter yönetiminde yardımcı olarak tedarik zinciri sorunlarını kolaylaştırmaya da yardımcı olabilir. Yapay zekâ destekli sistemler ve sensörler, inşaat süreci sırasında sorunları tespit edebilir ve kusurları hızlı şekilde belirleyebilir. Sorunların çözümü için önerilerde bulunabilir.

Yapay zekâ ve üretken zekânın güncel yaşamımızda etkisi artarken bu teknolojilerin inşaat sektörü için de katkılarının yukarıda bahsedildiği üzere çok çeşitli olması bekleniyor. Bu teknolojilerin büyük potansiyeli dolayısıyla gelecekte yapabileceklerini tümüyle öngörmek oldukça zor. Ancak, gün geçtikçe artan sayıdaki uygulamaları görmek mümkün. Güncel yazılım ve araçlardan örnekleri ele alarak, özellikle tasarım ve inşaat aşamasında elde edilmekte olan faydaları irdeleyebiliriz.

Günümüzde, Yapı Bilgi Modellemesi (YBM/BIM) uygulamasında yapay zekâ eklentisi kullanılarak makine öğrenmesi algoritmaları ile modeller analiz edilebiliyor ve bir kullanıcı tarafından tanımlanmasına gerek olmadan otomatik olarak elemanlar sınıflandırılıp listelenebiliyor. Bilgi teknolojilerinden yararlanabilmek için verinin anlamlandırılması, etiketlendirilmesi, sınıflandırılması çok önemli. Yapay zekâ kullanımında da geçmiş verilerden öğrenme sağlanabilmesi için verinin ya konuya hâkim kişilerin bilgilerini kapsayacak şekilde işlenmesi gerekiyor ya da sentetik veriler kullanılabiliniyor. İnşaat sektöründe, dijital ve formatlanmış şekilde saklanan veriler diğer sektörlere göre çok kısıtlı ve BIM kullanımının yaygınlaşması bu noktada bir avantaj sağlıyor.

Bir başka BIM temelli üretken yapay zekâ yazılımı ise; bina tasarım aşamasında işverenin belirlediği kriterleri karşılayan, ayrıntılı, bina kodlarına uygun, inşa edilebilir tasarımları otomatik olarak oluşturuyor ve özellikle elektrik, sıhhi tesisat, mekanik ve yapısal gibi farklı mühendislik disiplinleri için çözümler üretebiliyor. Bu yazılım, halihazırda kullanımda olan BIM araçlarına bulut üzerinde saklanarak entegre olabiliyor ve yeni geliştirmeler hızlı bir şekilde herhangi bir güncelleme gerekmeden tüm kullanıcılara ulaşabiliyor. Örneğin; elektrik disiplini için elektrikli kanal sistemlerinin tasarımı otomatik olarak gerçekleştirilebiliyor. Halihazırda manuel olarak yapılan ve her tasarım değişikliğinde yeniden yönlendirmeyi gerektiren bu süreç, BIM eklentisi sayesinde elektrikli ekipmanın konumlarını, diğer gereksinimleri ve ayarları belirlemeniz ve elektrik kanalının içinden geçebileceği duvarları ve tavanları belirtmeniz durumunda size bu spesifikasyonları karşılayan birden fazla kanal tasarımı alternatifi sunuyor. Maliyet, malzeme miktarı, inşaat süresi ve gelecekteki bakım kolaylığı arasındaki dengeleri karşılaştırarak farklı seçenekleri paralel olarak değerlendirmenizi sağlıyor. Tasarım değişirse elektrik sistemi geometrideki, elektrik yüklerindeki veya diğer gereksinimlerdeki değişikliklere otomatik olarak uyum sağlıyor. Dolayısıyla bu yazılım, makine öğrenmesinin sürekli gelişimini kural tabanlı bir sistemin determinizmiyle birleştiren hibrit bir sistem olarak öne çıkıyor.

Bu örnekte görüldüğü gibi; üretken yapay zekâ, girdi parametrelerine ve kısıtlamalara dayalı olarak yeni tasarım seçenekleri üreterek mimarlara ve mühendislere tasarım sürecinde yardımcı olabiliyor. Bu sadece zamandan tasarruf sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda tasarım olanakları havuzunu genişletiyor. Dahası, yapay zekâ sistemleri mevcut tasarım modellerinden öğrenebileceği için yenilikleri tasarım üretim sürecine dâhil ederek tasarımları daha optimize ve verimli hale getirme potansiyeli taşıyor. Ek olarak yapay zekâ, sunumlar ve inşaat sahalarının görselleştirilmesi için kullanılabilecek sanal veya artırılmış gerçeklik deneyimleri yaratarak tasarımların görselleştirilmesine de yardımcı olabiliyor.
İnşaat aşaması için geliştirilen bir uygulama örneğinde ise, inşaat planlamasını otomatikleştirmek için yapay zekâ kullanıldığını görebiliyoruz. Halihazırda BIM tabanlı iş programı simülasyonu yapmak; bina elemanlarını iş programındaki aktivitelere bağlamayı gerektiriyor. Ancak yapay zekâ ile inşaat şirketlerinin, farklı inşaat görevleri için "tarifler" oluşturmasına olanak tanınıyor. Örneğin; beton döşeme dökümü tarifini, işçiliği, malzemeleri, süreyi, ekipmanı, kurulumdan önce tamamlanması gerekenleri vb. içeren tarifler hazırlanıyor. Bu tarifler daha sonra proje için mevcut olan kaynaklarla yan yana getirilerek, her birinin kendi iş programı ve tahmini olan, incelenebilecek farklı inşaat senaryoları ortaya çıkarılıyor. Böylelikle proje kısıtlamalarını, kaynak kullanılabilirliğini dikkate alarak ve gecikmeleri en aza indirerek inşaat iş programlarının oluşturulmasına yardımcı olabilmesi öngörülüyor.

Bir başka yapay zekâ firması, baretlerin üzerine 360 derece görüntü alan kameralar yerleştirerek topladığı verileri yapay zekâ kullanarak otomatik olarak birleştiriyor. İş sahasının her noktasının, tek bir kaydı olacak hale getirmek ve bunu sahanın dijital modeline aktarmak için yapay zekayı kullanıyor. Ayrıca, tüm inşaat ekibinin herhangi bir noktanın 360° fotoğrafını, ilgisini çeken öğeyi modelde seçerek görmesine olanak tanıyor. Görseller kısa bir sürede birleştiriliyor ve fotoğraf kayıtları istenilen süre boyunca saklanabiliyor. Böylece şantiyedeki inşaatın; ilerlemeyi izlemek, bir denetim izi sağlamak, sorunları çözmek gibi amaçlarla kullanılabilinecek geçmişi saklanıyor.

Bu örnekleri çoğaltmak mümkün ve öyle görünüyor ki gelecekte iş yapma şekillerimizi kökten değiştirebilecek teknolojik atılımlar gerçekleşecek. Halihazırda düşük benimsenme oranlarına rağmen inşaat sektöründeki dijital dönüşüm potansiyeli tüm değer zinciri için oldukça önemli. Yapay zekâ ve üretken zekâ henüz gelişmekte olan teknolojiler olsa da gelecekte inşaat sektörünün iş süreçlerinin de önemli birer parçası olması muhtemel görünüyor. İnşaat sektöründe gerçekleşebilecek olası değişikliklere adapte olmak için sektördekilerin yapay zekâdaki son gelişmeler ve inşaat sektöründeki uygulamaları hakkında bilgi sahibi olması, iş gücünün önümüzdeki değişikliklere hazırlanması için çalışanların yapay zekâ teknolojilerine ve bunların etkili bir şekilde nasıl kullanılacağına ilişkin eğitimine yatırım yapılması, şirketlerin değişimi ve/veya yeniliği benimsemeye açık olması, şirket kültürü olarak işleri yapmanın yeni ve daha iyi yollarının aranmasının teşvik edilmesi; yapay zekânın getireceği değişikliklere hazırlanmada ve bu teknolojinin benimsenmesi konusunda bilinçli kararlar almada yardımcı olabilir ve böylelikle yeni teknolojilerin sunduğu fırsatlardan yararlanmak mümkün olabilir.
Çelik Yapılar - Sayı: 89 - Temmuz - Ağustos 2024

Kendimizi Sınayalım

SORU 89



© 2014 - Türk Yapısal Çelik Derneği