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基于知识图谱的建筑科学与工程人工智能研究趋势分析

2020-07-04文新鹏王颢然白骁骑方帅威

江西建材 2020年6期
关键词:图谱机器人人工智能

文新鹏,王颢然,白骁骑,方帅威

广西科技大学土木建筑工程学院,广西 柳州 545006

1 研究方法及数据来源

1.1 研究方法

使用由美国德雷塞尔大学陈超美教授2004 使用Java 语言开发的可视化软件Citespace对导出的相关文献进行分析并绘制知识图谱。本文主要通过其对数据进行分析,通过分析某一关键在在一段时间内的兴起与衰败来研究在建筑领域人工智能研究的演变历程与发展趋势。

1.2 数据来源

本文数据来源选取了1990 年至2020 年3 月Web of Science 核心集合数据库与中国知网核心期刊。确定2338 篇Web of Science 数据库文献与中国知网201 篇文献作为分析数据。

2 国内建筑领域人工智能研究趋势分析

为了对建筑领域人工智能研究趋势进行分析,我们使用Citespace 里面‘Keyword’为分析节点,绘图方式使用‘Time zone’绘制知识图谱,得到图1。时区图是以时间为横坐标,关键词为纵坐标,用弧线将相关联的关键词连接起来绘制的知识图谱,图中关键词以时间为轴从左向右,自上而下的将出现时间展现出来。他能从时间维度上帮助我探究建筑工程人工智能研究的演变规律,更清晰的地展示各关键词更新和相互影响等演变趋势。

图1 国内关键词时区图

从图1 中可以看出随着时间的变化关键词出现了不同的变化,根据这些变化可以将建筑领域人工智能研究分为四个阶段:第一阶段(1992~1997):这一时期人工智能技术开始开建筑领域兴起,围绕着人工智能研究为核心出现了人工智能识别、专家系统、机器人等研究方向,但都是在起步阶段,还没有出现较为成熟的人工智能技术。第二阶段(1998~2007):这一阶段的人工智能技术研究呈现出多样性,人工神经网络、实验模型、计算机模拟等技术相继出现,同时专家系统、CAD、数据库等技术得到较大的发展,这时建筑领域人工智能研究成果初步显现,并开始逐渐从基础理论研究向应用性研究进行。专家系统、人工神经网络、智能识别、计算机模型等技术的实际应用初步实现。如专家系统对现场突发状况进行分析并给出合理解决方案,智能识别技术与计算机技术相继应用于实际工程当中。第三阶段(2008~2012):这一阶段相较于第二阶段比较成熟,无线遥控、智能体等技术的出现使得机器人技术得到了良好的发展,巡检机器人、测量机器人、现场整理机器人相继出现并逐步应用与实际工程,但是实际应用还没有完全达到预期标准。计算机视觉技术也已经应用与实际工程,如对建筑物进行变形监测就是使用了计算机视觉技术。第四阶段(2013~2020):这一阶段出现了许多新的关键词,计算机辅助建筑设计、BIM、人工智能规划、城市设计、数字化设计等成为了新的研究热点,但是这一阶段新出现的研究热点还不成熟,初步提出了相关理论,如黄骞[1]等人就利用人工智能与大数据形结合构建智能规划辅助平台。并且有意识的将人工智能与BIM、云计算、大数据等技术相结合研究。但是这一阶段许多技术已经校对成熟,如刘伟等人就已将智能巡检机器人在实际工程使用,并且经过观察智能巡检机器人一直能够达到预期使用标准。

3 结论

国内建筑工程领域智能研究未来将从基础性研究逐渐走向基于人工智能落地性的应用性研究。建筑工程人工智能技术未来将与BIM、云计算、大数据相结合才能实现智慧决策、智慧建筑、信息共享。

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