Roxi: как работают технологии искусственного интеллекта в цементно-бетонной отрасли

15 Окт 2020, 13:43

100

Канадская компания Giatec Scientific Inc., специализирующаяся на разработке и выпуске средств неразрушающего контроля качества и оценки состояния для строительной отрасли, обновила созданную с использованием технологий искусственного интеллекта программу Roxi, добавив в нее возможность определять непредвиденные изменения в бетонной смеси.

Roxi — это алгоритм, который использует машинное обучение, чтобы сигнализировать об отклонении при застывании залитого бетона.

Интеллектуальная программа Roxi подключается к датчикам зрелости бетона Giatec SmartRock и направляет сигнал тревоги, если при застывании спроектированной бетонной смеси происходит отклонение от графика набора прочности.

Программа Roxi помогает сократить время, необходимое для испытания бетонной смести, и своевременно предупреждает о любых изменениях в смеси, например, если один из компонентов немного не соответствует спецификации.

В ходе усовершенствования программы Roxi компания Giatec сотрудничала с американскими компаниями-поставщиками бетона — Stoneway Concrete, Central Concrete, Maschmeyer Concrete Company of Florida, а также с компаниями Hilltop Concrete и Tomlinson.

Компания Giatec планирует продолжить совершенствовать Roxi, расширяя ее возможности по «добыванию» полезных сведений.

«Roxi – это своего рода виртуальная Алекса, только для цементно-бетонной промышленности. Мы запустили этот продукт в прошлом году, и относительно этой программы у нас большие планы на будущее»,

— рассказывает сооснователь, президент и технический директор компании Giatec Али Ализаде (Aali Alizadeh).

Компания Giatec представила клиентам в цементно-бетонной промышленности интеллектуальные датчики SmartRock еще в 2015 году. Датчики измеряют температуру в ходе гидратации цемента и соотносят измеренные данные с прочностью бетона. Каждый датчик SmartRock отправляет собранные данные на сетевой узел. Пользователи могут просматривать показатели температуры и прочности бетона через специальное приложение.

Идея, лежащая в основе использования датчиков зрелости, таких как SmartRock, заключается в том, чтобы дать строительным подрядчикам более точную картину набора прочности бетона. Более точные данные позволяют снять опалубку раньше запланированного срока, а это означает более быструю реализацию проекта и экономию средств.

На сегодня датчики зрелости бетона SmartRock используются более чем в 6000 проектах в странах Северной Америки, Восточной Азии, Южной Африки, Южной Америки и Европы.

Обучение Roxi

Тем не менее, многие подрядчики не доверяют этому средству измерений.

«Люди не доверяют датчикам зрелости. Они говорят: «А что, если расчеты неверные? Если датчик будет работать неправильно?», — говорит Али Ализаде. Обучая Roxi определять отклонения и ошибки, компания Giatec надеется завоевать доверие таких клиентов.

На первом этапе разработки Roxi нужно было научить определять автоматически, с какого момента начинать измерения: а именно, с момента полного погружения датчика в бетон. Компания Giatec работала над решением этой задачи совместно с Монреальским институтом алгоритмов машинного обучения (Mila), ведущим институтом искусственного интеллекта. Совместно с институтом был разработан алгоритм, который мог определять, когда начинала повышаться температура датчика, и фиксировать время начала измерения.

Roxi подключается к датчикам зрелости Giatec SmartRock.

«На тот момент у компании Giatec для обучения Roxi были данные, полученные в ходе реализации примерно 2000 проектов. «Алгоритм изучил набор измерительных точек и узнал, что означает «время заливки». Roxi также узнал, как «выглядит» температура до и после заливки. Мы не могли поверить, чему смогла научиться Roxi. Например, есть особые случаи, когда при гидратации бетон выделяет лишь небольшое количество тепла, и мы не можем определить по кривой, когда было время заливки, а Roxi смогла определить»,

— рассказал Али Ализаде.

До внедрения Roxi приложение Giatec SmartRock просило пользователей ввести для каждого датчика время пуска. Теперь Roxi предлагает пользователям время, которое, по ее мнению, является наиболее подходящим, и пользователи могут принять или исправить предлагаемое программой время. При этом вся информацию фиксируется и используется для машинного обучения.

«Первоначально некоторые из наших пользователей замечали, что Roxi давала правильный ответ еще до того, как они выбрали время заливки. Теперь некоторые даже не вводят время заливки, они просто оставляют это на усмотрение Roxi. Для нас действительно было удивительно …, что представители такой консервативной индустрии доверяют алгоритму искусственного интеллекта и разрешают ему думать за них»,

— рассказывает Али Ализаде.

На втором этапе разработки (компания объявила о нем в марте 2020 года) Roxi обучается тому, как должна изменяться степень зрелости бетона, т.е. как должно изменяться количество тепла гидратации с течением временем, и сопоставлять это с тем, что на самом деле происходит на месте заливки бетона. Если обнаруживается существенная разница, Roxi должна сигнализировать об этом.

Различия могут быть связаны с небольшими изменениями в составе цемента, заполнителя или даже добавок. Или могло случиться так, что использовалась новая смесь, но график набора прочности бетона не обновлен вследствие человеческой ошибки.

Для точного обучения Roxi компании Giatec требовались надежные данные. Поэтому компания сотрудничает с определенным числом компаний-поставщиков бетона. В разработке алгоритма машинного обучения самым важным является качество данных, возможность иметь достаточно большой объем достоверных данных.

Перспективы технологий искусственного интеллекта в отрасли

Подрядные организации могут приобрести систему датчиков SmartRock напрямую от Giatec. С помощью платформы Smart Plus систему можно также приобрести через поставщиков бетона. В таком случае ответственность за калибровку датчиков для соответствия свойствам бетонных смесей и за проверку соответствия смесей несут поставщики. Они несут ответственность за своевременное обновление графиков набора прочности бетона. Теперь Roxi теперь дает им возможность проверять графики на регулярной основе.

«Для производителей бетонных смесей эта система дает преимущество в конкурентной борьбе»,

— отмечает вице-президент по маркетингу компании Giatec Добрила Мугк (Dobrila Moogk).

Теперь у компании Giatec есть штатные эксперты по искусственному интеллекту, и компания уже работает над следующим этапом усовершенствования Roxi. В будущем алгоритм будет способен сравнивать показания различных датчиков при заливке бетона и предоставлять информацию на основе обнаруженных им различий.

«Если посмотреть на этот вопрос шире, объединение данных из разных частей конкретной цепочки поставок может принести еще больше пользы. «Это крупнейшая отрасль в мире, в которой существует огромное количество данных, миллиарды и миллиарды данных, но достаточной интеграции всех данных, которые мы собираем в отрасли, еще нет, а это огромные возможности»,

— отметил Али Ализаде.

По материалам www.worldhighways.com

Теги: