人工智能技術在智慧建筑中的應用

初 奇，賈 婧，王 群，劉 博

（北京京航計算通訊研究所 北京 100074）

1 引言

我國科學技術的不斷發展帶動了人工智技術的發展，在建筑行業中智能建筑迅速崛起。與傳統建筑形式相比，智能建筑在傳統建筑的基礎上取得了巨大的突破，通過相關工作人員多年的努力，及工作經驗的積累，把人工智能技術巧妙的融合到建筑設計中，并且把建筑的實用性提到了智能化水平，大幅度地提升了人們的生活品質。將建筑的智能化以及人性化深入地滲透到人們的生活中，從而為居住者帶來了更加高品質的生活。

2 智能建筑與人工智能的概述

2.1 智能建筑的概述

要想設計出擁有更加智能化的建筑，必須要在其設計的環節中充分地結合建筑的原有實際情況，同時配合智能化信息控制技術的有效應用。通過這種法式方法使建筑的內部結構以及建筑的諸多功能性得到進一步提升，在為居住者提供更加舒適化的建筑環境的同時，為使用者帶來更加便捷和智能化的享受。計算機作為現代高科技智能化建筑的核心力量，采用多種傳感器設備對建筑內部進行數據的實時監測，同時它還可以根據具體的檢測結果對出現的問題采取具有針對性的解決措施[1]。見圖1。

圖1 智慧建筑技術路徑

2.2 人工智能概述

人工智能技術從其發展的歷史上來看時間相對較短，其作為一種新興的邊緣學科屬于交叉學科的范圍。其主要的研究內容包括智能決策支持系統以及語言識別和圖像識別等內容。現階段情況下，人工智能技術廣泛地應用于各行各業的生產建設過程當中。同時隨著我國相關技術的進一步提升，其應用的領域也更加廣泛，且需求缺口較大。通過人工智能技術與建筑的有機結合，從而使得建筑更加智能化[2]。

3 智能建筑發展存在的問題分析

在建筑中充分地結合智能化手段從傳統意義上來說是一種建筑史上的巨大突破，它在很大程度上滿足了目前消費者對居住環境的新要求，開創了多元化以及便捷化的新生活方式。現階段情況下，智能化建筑在其發展的過程當中還存在著一些有待提高的地方。必須要通過技術的優化以及應用的完善進一步提升智能建筑的智能化水平。

3.1 智能化水平低下

對于目前情況下來說，人工智能與建筑的基本功能尚未實現有效的銜接，還有許多有待提高的地方。控制系統在其實際運用的過程當中也只發揮出了一小部分的輔助性作用。現階段情況下，雖然在智能建筑的設計過程當中，設計人員設置了樓宇的自動化系統，然而因為這一系統只能夠進行簡單的邏輯判斷，對于一些較為復雜的問題很容易出現智能系統的崩潰情況[3]。

3.2 智能建筑子系統缺乏協調性

現階段水平下，由于多種因素的影響從而促使我國在人工智能技術以及計算機技術方面仍然還處于向國外不斷學習的階段，因此在其實際的應用過程當中仍然還存在著一些有待提高的地方。特別是關于建筑的智能化系統和通訊信息之間的不協調性，這一問題的出現使計算機實際應用的過程當中不能實現有效的協調以及統一[4]。在其實際運用的過程當中，相關工作人員需要通過耗費大量的時間以及精力對多個子系統使用技術進行熟悉的掌握。除此之外，在其具體的運營過程當中還存在著服務質量低下以及維修成本相對較高的問題。

4 人工智能技術在智能建筑中的具體應用

4.1 人工神經網絡在智能建筑中的作用

目前，智能建筑系統逐步發展得越來越完善，其建筑系統的建模工作以及建筑系統的控制方面都會廣泛地應用到人工神經網絡。并且其應用的效果相對較好，尤其是人工神經網絡對于圖像的處理工作以及語音識別和最優運算等方面都有著較高的適用性。為了使得人工智能技術在智能建筑中的應用更加具有針對性，同時也能更好地促進現代智能建筑的發展。在建筑的內部必須要配備一些種類繁多的高技術水平的電氣設備。通過大量的注入資金使得設備在種類上以及數量上得到進一步的增加。這同時也進一步提升了電氣設備的能耗。在這種新的形式之下，企業的管理者為了更好地提升管理工作的效率，需要使設備在具體的使用過程種更加節能化。除此之外，還要進一步地提升電器設備的安全性能以及自動化水平。智能建筑的建設過程當中，通過把人工神經網絡進一步地優化可以使建筑變得更加智能化，進而通過多種方式方法在改進智能設備的基礎上使用更加便捷與高效。人工神經網絡在建筑中的應用主要體現在對于建筑的智能化監督手段上，例如智能化建筑中燈光設備的數據讀取監督功能等。

4.2 在智能建筑中結合智能決策支持技術系統

由于在最近幾十年中，計算機技術、網絡技術和信息技術都得到了飛速的發展，其獨特的優越性使得這些技術在運算能力以及數據庫技術方面都得到了大幅度的提升。

上述技術的發展在一定程度上極大地推動了相關設備在數據分析處理方面的要求，現階段，為了更好地提升建筑的智能化水平，在智能建筑的發展進程中，只有通過多種手段將相關設備的智能決策科學合理地融入智能建筑的設計環節中，并且以海量的信息資源作為有效的補充，方可大幅度地提升智能化建筑中的設備使用效率，從而為其長遠的發展提供源源不斷的動力。

4.3 模塊的結構化

為了更好地滿足現階段情況下我國消費者對于智能化建筑日益增長的需求，必須要構建模塊化的大型系統，同時還需要通過一定的方式將其進行科學合理的分解。通過把它拆分為數個獨立的又具有一定聯系的部分，使其在應用的過程中承擔起多種獨立又有一定聯系的職能。這種情況下，我們既可以將其視為是一種獨立的模塊，也可以將其視為一個互相聯系的整體，在將其重新組合之后，形成模塊化結構。

從宏觀的角度上來說，智能建筑是在傳統建筑的基礎上形成的，是對于傳統建筑在功能上的進一步延伸以及優化。通過一定的方式方法將新興的信息技術和傳統的建筑功能進行緊密地結合，從而使智能化建筑的諸多功能得到更好的展現。可以說目前的智能建筑模塊化結合了先進的人工智能技術對建筑的各項輔助功能，同時采用模塊的功能重組方式從而實現模塊結構化以及建筑的集成控制。例如在智能化建筑中，設立獨有的消化系統，這一系統中的煙感報警器可以通過一定方式方法監測環境中的延誤，并且在智能化建筑中，通風系統流量法也可以控制煙霧的流量。這些功能在其具體的使用過程當中具有較好的應用效果，可以為人們的生活帶來更多的便利與智能化。由于信息技術仍然處于一個發展階段，因此隨著我國各項技術水平的逐步優化，同時也會為智能化建筑的發展提供更多的可能和機會，并且在這一過程也會為人們提供一個加舒適、方便、智能的居住體驗。

5 結語

由于人工智能技術現階段仍然處于發展階段，通過采用高科技技術手段，以模擬人類思維的形式把它投入到對于人類的服務當中，才能滿足人們多元的需求。人工智能技術與智能建筑的結合一方面可以有效地促進智能技術的進一步發展和提升，另一方面還能使智能建筑在性能上變得更加完善，這在一定程度上極大地提高了建筑的安全性、舒適性、以及智能性。同時也能有效地滿足消費者對于高層次居住水平的需求，使人們能夠享受更好的生活質量，從而為消費者帶來更加現代化的居住體驗。