摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人工智能技術(shù)也獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。作為一門新興的學(xué)科,人工智能技術(shù)以對人的智能及思維過程進行模擬為主要研究方向,目的是設(shè)計出更加具有智能性質(zhì)的機械。尤其近幾年,人工智能技術(shù)被廣泛應(yīng)用于智能建筑,更是給人們的生活帶來了極大的便利。本文通過對智能建筑中出現(xiàn)的問題進行分析,探討人工智能技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:人工智能;智能建筑;應(yīng)用
中圖分類號:TU855
作為新興的邊緣性學(xué)科。人工智能通過對人的智能和思維的模擬與探索,并將這種模擬應(yīng)用于各個方面。人工智能技術(shù)力求通過人工的方法來實現(xiàn)智能機器中對于人類智能的擴展。建筑行業(yè)在近幾年隨著科學(xué)的進步也開始追求向智能化方向發(fā)展,通過智能化建筑,不斷擴展建筑的功能,以提供更好的服務(wù)。
1 智能建筑的概念
智能建筑就是人們從建筑物的服務(wù)、系統(tǒng)、建筑以及管理等四個方面入手,通過對這四個方面內(nèi)部的優(yōu)化、組合,實現(xiàn)對于舒適、科學(xué)、安全、便利的環(huán)境的營造。智能建筑將計算機作為主要的控制管理中心,使用建筑的綜合布線系統(tǒng)以及各種信息終端,對建筑內(nèi)各個空間的信息進行感知,并根據(jù)計算機提供的相關(guān)數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的回應(yīng),賦予建筑智能。在這樣的建筑中,管理者可以通過智能技術(shù)控制建筑內(nèi)的各種功能,供電、供水、照明、電話、計算機通信等各個方面都可以實現(xiàn)方便控制。
2 智能建筑發(fā)展中存在的問題
智能建筑自出現(xiàn)以來,已經(jīng)有了十幾年的發(fā)展歷程。在這期間,涌現(xiàn)出一大批擁有樓宇設(shè)備自動化系統(tǒng)的建筑。雖然智能建筑已經(jīng)取得了一些成就,但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對于建筑的智能提出了更高的要求,要求服務(wù)質(zhì)量的提高、管理職能的提升以及控制手段的發(fā)展,因此,智能發(fā)展面臨的既是機會,也是挑戰(zhàn)。
2.1 智能化水平較低
在目前的智能建筑中,智能化系統(tǒng)仍然處于比較薄弱的階段。目前來說,智能建筑中常使用的樓宇自動化系統(tǒng)也僅僅是具有一定的順序邏輯判斷能力,并不能再脫離人工的情況下進行思維邏輯判斷或者自學(xué)習(xí)。當(dāng)外界的環(huán)境發(fā)生變化的時候,必須有人工參與進行調(diào)整后才能夠?qū)崿F(xiàn)對于系統(tǒng)的維護以及檢修。這樣的情況遠不能滿足人們對于智能建筑的智能化水平的要求。因此,智能建筑要想獲得進一步的發(fā)展,就必須從提高智能化水平下手,也只有這樣才能實現(xiàn)真正的智能化建筑。
2.2 各智能系統(tǒng)之間缺乏協(xié)調(diào)
由于市場環(huán)境的影響以及技術(shù)水平的制約,智能建筑中的各個子系統(tǒng)仍然沒有實現(xiàn)整體運行,是以單個運行的方式存在的。這就直接導(dǎo)致了各個系統(tǒng)之間出現(xiàn)了重復(fù)、混亂的問題,甚至還有一些系統(tǒng)之間出現(xiàn)了脫節(jié)的狀況。這種情況的出現(xiàn),給整個智能建筑實現(xiàn)綜合優(yōu)化控制造成了很大的阻力。各個系統(tǒng)之間相互鏈接及控制的接口的缺乏,也影響了各個系統(tǒng)之間的聯(lián)系,這種情況就要求技術(shù)管理人員對各個系統(tǒng)都要熟悉掌握、了解,一方面增加了管理的工作量;另一方面也給系統(tǒng)化管理造成了負面的影響。因此,要想實現(xiàn)智能建筑的優(yōu)化控制,就必須從增強各職能系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)入手。
3 智能建筑中人工智能的應(yīng)用
3.1 智能建筑中專家系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用
在近些年來,知識庫專家系統(tǒng)連同知識工程憑借著其在人工智能領(lǐng)域的獨特優(yōu)勢實現(xiàn)了較大的發(fā)展,并呈現(xiàn)出商品化的趨勢。以知識作為基礎(chǔ)支撐的專家系統(tǒng),將系統(tǒng)的運行與構(gòu)造都建立在控制規(guī)律與控制對象的基礎(chǔ)上,并將專家知識作為填充,形成整個系統(tǒng)的構(gòu)架與功能。應(yīng)用這種人工智能的計算機,就相當(dāng)于擁有某領(lǐng)域的專業(yè)知識的專家一般,可以應(yīng)用在解決專業(yè)問題的相關(guān)領(lǐng)域。它的存在,實現(xiàn)了將一位或多位專家的意見進行優(yōu)化整合,模擬的是特殊領(lǐng)域知識的決策過程以及實踐經(jīng)驗的應(yīng)用過程。該技術(shù)在內(nèi)部建立了知識模型以及龐大的數(shù)據(jù)庫,專門針對某一專業(yè)領(lǐng)域,擁有只是表達技術(shù)以及能夠合理地應(yīng)用推理技術(shù)為相關(guān)問題做出具有綜合性意見的指導(dǎo)性決策。專家控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比具有較多的優(yōu)點,它在設(shè)計過程中不僅僅是依靠數(shù)學(xué)模型得出精確的計算結(jié)果,而是將決策更加智能化,將數(shù)學(xué)模型與知識模型有機結(jié)合,實現(xiàn)了控制技術(shù)與知識信息處理的有機統(tǒng)一。除此之外,專家系統(tǒng)技術(shù)還能夠應(yīng)用于其他相關(guān)領(lǐng)域,具有十分廣闊的發(fā)展前景以及使用效率。譬如在智能建筑的物業(yè)管理以及物業(yè)服務(wù)中,專家系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用,實現(xiàn)了對用戶管理知識庫和數(shù)據(jù)庫的設(shè)置,并為智能管理的相關(guān)活動,如人員進出、費用繳納、業(yè)務(wù)咨詢等方面提供了良好的技術(shù)支持,大大提升了智能建筑的智能化水平,也給人們的生活帶來了便利。
3.2 智能決策支持系統(tǒng)在智能建筑中的應(yīng)用
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)庫、計算機的運算能力等方面都有了突破性的進展。再加上經(jīng)濟快速發(fā)展,人類進入信息爆炸的時代,對于信息處理、數(shù)據(jù)分析的要求也越來越多。因此,對數(shù)據(jù)庫進行有效的管理和控制就成為現(xiàn)如今智能技術(shù)的當(dāng)務(wù)之急。分布式數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的成熟,也確實推動了智能決策技術(shù)被引用到建筑智能化系統(tǒng)集成中來。作為新興發(fā)展的,結(jié)合了計算機技術(shù)、管理科學(xué)技術(shù)以及人工智能技術(shù)三大技術(shù)的只能決策支持系統(tǒng),它的出現(xiàn),無疑為整個智能建筑的智能化提供了便捷的途徑。管理科學(xué)、控制論行為科學(xué)以及運籌學(xué)三大學(xué)科,是智能決策支持系統(tǒng)的主要理論依據(jù),再加上信息技術(shù)、計算機技術(shù)的補助作用,使得該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)為非結(jié)構(gòu)化或是半結(jié)構(gòu)化的決策問題提供幫助。在高層決策者對于相關(guān)問題做出決策時,智能決策支持系統(tǒng)為決策者提供了用于進行決策的相關(guān)數(shù)據(jù)資料以及分析情況,使得決策者對于相關(guān)問題的認(rèn)識更加深入。并通過對于備選方案的提出以及對決策模型的建議與修改過程,優(yōu)化了決策者的建議,提升了決策的質(zhì)量并使決策帶來的效益實現(xiàn)了最大化。另外,建筑物的現(xiàn)代化管理同樣需要建筑智能系統(tǒng)集成的支持。在自動控制到信息管理發(fā)展過程中,建筑智能化橫空出世。統(tǒng)一的模塊化軟件同硬件結(jié)構(gòu)一起被系統(tǒng)集成采用,大大方便了管理人員對于建筑的維修以及管理,遠遠超過任何子系統(tǒng)帶來的便利。另外,考慮到可持續(xù)發(fā)展的需要以及綠色建筑的要求,將控制與管理相結(jié)合,對建筑物管理范圍進行擴大,同時對智能化系統(tǒng)的內(nèi)容進行擴展。
3.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在智能建筑中的應(yīng)用
應(yīng)用于語音識別、最優(yōu)計算、信息處理以及模式識別等多個領(lǐng)域的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),已經(jīng)在學(xué)習(xí)控制、優(yōu)化、建筑系統(tǒng)建模等方面都取得了一些成就。隨著人們的生活水平的提高,建筑內(nèi)電氣設(shè)備的安裝也越來越多,支撐這些設(shè)備所需的能耗也在不斷增加,因此也給智能建筑的功能管理提供了挑戰(zhàn)?,F(xiàn)代化大廈的管理需要對成千上萬臺設(shè)備的運行、控制進行協(xié)調(diào),以保證其在經(jīng)濟、安全的前提下運行。這就要求建筑設(shè)備自動控制能夠?qū)崿F(xiàn)較快的反應(yīng)、較強的控制力以及較高的運行管理水平。這就需要具有自適應(yīng)能力以及學(xué)習(xí)能力的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)才能夠?qū)崿F(xiàn)。另外,對于建筑的智能控制還需要系統(tǒng)具有仿真模型以及精確性、靈敏度的特點,這就將相對復(fù)雜的傳統(tǒng)模式排除在外。再加上新型人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隨著技術(shù)的個性簡化了模型,也減少了對于計算機硬件的要求,就給該技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供了可能,也具備了廣闊的發(fā)展前景。
4 結(jié)束語
隨著科技的發(fā)展,人工智能技術(shù)也獲得了發(fā)展。為了滿足人們對于智能建筑的需求,人工智能技術(shù)在智能建筑中也獲得了較為廣泛的應(yīng)用。無論是專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)還是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),都提高了智能建筑的性能,也為人們的生活提供了便利。
參考文獻:
[1]王永忠.人工智能技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用研究[J].科技信息,2009(03).
[2]吳選忠,倪子偉.人工智能新技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用研究[J].福建建設(shè)科技,2005(02).
[3]于海瑩.淺談智能建筑[J].科技資訊,2007(12).
作者簡介:韋振錦(1976-),男,廣西藤縣人,工程師,本科,主要研究方向:軟件開發(fā)模式、企業(yè)信息化。
作者單位:廣西柳州市自動化科學(xué)研究所,廣西柳州 545001