赋能融合基建 助推行业转型

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摘要：北京大兴国际机场空间构造 近年来，国家加快推进新型基础设施建设（以下简称“新基建”）的众多举措在社会上引起高度关注。作为稳增长、培育新动能的重要力量，“新基建”如何

北京大兴国际机场空间构造

近年来，国家加快推进新型基础设施建设（以下简称“新基建”）的众多举措在社会上引起高度关注。作为稳增长、培育新动能的重要力量，“新基建”如何推进工程建设行业高质量发展？下面我从把握新机遇、开发新技术、培育新业态三个方面来谈一些自己的看法。

把握新机遇

云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等新一代信息技术的发展，正加速推进全球产业分工深化和经济结构调整，重塑全球经济竞争格局。今年5月，美国参议院少数党领袖查克·舒默提出了《无尽前沿法案》（以下简称《法案》），计划让美国国会向美国国家科学基金会投入1000亿美元，用于人工智能、量子计算、先进通信、机器人等领域的研究。《法案》计划在10个关键重点领域推进技术，这10大领域中的第一项，就是人工智能领域。具体包括：人工智能和机器学习，高性能计算、半导体和先进、计算机硬件，量子计算和信息系统，机器人学、自动化和先进制造，自然或人为、灾害预防，先进通讯技术，生物技术、基因组学和合成生物学，网络安全、数据存储和数据管理技术，先进能源，材料科学及工程。

人工智能为何如此重要？人工智能是指可模仿人类智能来执行任务，并基于收集的信息对自身进行迭代式改进的系统和机器，简单来说，就是机器学习与人脑力的深度学习，让机器会学习、会思考、会工作，并且能帮助人去学习，辅助人去思考，从事体力劳动，最终辅助人、替代人（图1）。

图1 人工智能概念模型图

图2 人工智能的“三算”基础

人工智能的发展经历了漫长的过程，从过去30年的由云计算和大数据技术支撑的计算智能，到现在的感知智能，如无人驾驶、语音识别、图像识别、影像识别等，这些都是感知智能技术取得的发展。2017年机器人的语音识别已经达到了人的水平，这是近10年主要做的事情。但是，这一阶段的人工智能是有智能无智慧，有智商没有情商，知其然不知其所以然。所以下一个10年将要发展的是认知智能，是基于脑启发式的人工智能，基于心理学、脑科学的人工智能，最终达到类脑的人工智能，能真正像人一样去思考、工作。

现阶段的人工智能主要是以“三算”作为基础：一是“算据”；二是“算力”；三是“算法”（图2）。“算法”主要基于深度学习，所以必须要有“算据”，包括数字化设计的数据、智能感知的数据等；“算力”是通过计算机，采取“云计算+边缘计算”的构架来进行计算；“算据”要存储，就需要建数据中心，要感知、传输，就要涉及到5G设施，要计算、超算、云计算等。这就是我们所说的“新基建”，“新基建”是人工智能技术发展的基础，也是数字经济的一个基础。

从某种程度上说，“新基建”是数字基建，“老基建”是物理基建，基建领域的CPS就是融合基建。一方面，从“物理基建”到“物理基建+数字基建”，是产业调整的必然产物，“新基建”为“老基建”升级提供技术支撑；另一方面，“新基建”需要开拓新市场（特别是垂直领域）、培育新业态，“老基建”为“新基建”发展提供了巨大的市场。

开发新技术

一般来说，“新基建”技术是通用技术，要应用于建筑领域，就必须开发工程建设领域先关的技术。

一是数字孪生技术。数字孪生是虚实之间双向映射、动态交互和实时联系，是与物理系统对应的数字化表达，或者说是与物理系统对应的数字化表达。目前，数字孪生逆向生成较多，是先有实物再将其进行数字化表达。那么真正的数字孪生是什么？它应该是一个动态的过程，就是还没有这个物的时候，我们就应该要考虑怎么样随着物的产生过程，把这个运动的过程都记录下来，这类的数字孪生就是正向的数字孪生。

二是数字主线技术。数字孪生的产生是一个动态的过程，实体工程在建造之前和在建造中，就应建立动态的数字孪生，通过动态的数字孪生模型优化和指导实体工程建造，这一技术就是数字主线技术。例如，一个工程项目建设全过程，从工程设计到深化设计、从施工到运维整个过程所产生的数据，通过模型驱动，各环节信息双向同步沟通，各阶段必须无缝进行连接，各种软件之间要进行很流畅的交互，这项技术将为建筑业发展提供非常重要的技术支撑。

三是基于模型定义工程产品。我们现在的建筑设计更多的是一种形式逻辑的表达，与形式逻辑相对应的数理逻辑，通过摸清它的数字逻辑规律，就可以采用模型定义工程产品。例如，北京大兴国际机场建设过程中，机场核心区18万平方米采用8根C型柱支撑。这8根C形柱的网架是通过数字模型计算出来的，就是通过模型来定义这个产品；再如上海中心大厦（图3），由于这3栋建筑并列在一起，就造成了局部的风场，如何降低这个风场风荷载造成的影响？就是通过模型将上海中心大厦主体结构扭转120°，使得风荷载作用效应减少了四分之一，这些数据都是通过仿真、模型计算出来的。

文章来源：《居舍》 网址: http://www.jushezz.cn/qikandaodu/2021/0120/598.html

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