На стройку идет интеллект
Очередной этап цифровизации строительной отрасли — внедрение искусственного интеллекта (ИИ) сталкивается с характерными для «цифры» проблемами: нехватка данных, недостаток кадров, не самый высокий уровень цифровизации в отрасли.
Выступая на круглом столе «Нейросети в девелопменте. Итоги года. Планы развития на 2024 год», организованном порталом Всеостройке.рф, Константин Михайлик, заместитель министра строительства и ЖКХ РФ, заявил: наиважнейший вопрос в строительной отрасли сегодня — создание единой ИИ-платформы. При этом он подчеркнул: «Вопрос развития искусственного интеллекта с учетом имеющихся ресурсов для нас сейчас крайне важен, потому что 150 миллионов жителей — это все равно очень мало. У наших жителей высокий уровень IQ, тратить этот потенциал на тупиковую работу — глупо, поэтому для нас нейросети — это инструмент, который позволит заместить недостающие 200 миллионов человек. Все опасения, связанные с тем, что искусственный интеллект отберет работу у людей, — беспочвенны. Наоборот, на ИИ нужно скинуть всю типовую работу, а человеческий потенциал, который у нас колоссален, развивать в необходимом нам направлении».
ИИ в ближайшей перспективе может быть помощником или ассистентом человека, существенно повышая производительность или экспертность, утверждает Дмитрий Цыганков, вице-президент по IT и цифровой трансформации ГК ФСК.
ИИ также позволяет специалистам выполнять ранее недоступные функции и операции.
Конкретно в строительной отрасли, по словам Ольги Аршанской, директора по развитию Инжиниринговой корпорации ИРБИС, ИИ имеет огромный потенциал для повышения эффективности на всех этапах – от проектирования и строительства до планирования, хотя строительная отрасль – одна из самых консервативных. «Несмотря на это, ИИ уже начинает внедряться в строительную сферу, особенно в области проектирования. Например, он может проверять типовые проекты на соответствие строительным нормам, что ускоряет процесс и повышает качество работы. ИИ также может использоваться для разработки типовых разделов проектов, например инженерных систем. Если говорить непосредственно о процессе строительства, то здесь можно привести в пример программы 3D-сканирования на основе ИИ, которые помогают обнаружить несоответствия между проектными решениями и фактическими работами. Кроме того, нейросети могут использоваться для обработки большого объема информации и разработки шаблонов документов», — перечисляет Ольга Аршанская.
Однако для успешного использования ИИ, по ее мнению, требуются значительные финансовые вложения и понимание руководством потенциала ИИ.
«Использование искусственного интеллекта в строительстве может значительно повысить эффективность и точность проектов: оптимизацию планирования и управления ресурсами, прогнозирование затрат и улучшение безопасности на стройплощадке. Как следствие, ИИ может помочь сократить сроки строительства и снизить риски технических ошибок», — указал Евгений Хохлов, директор по маркетингу девелопера AAG.
«В любом строительном проекте содержится огромное разнообразие данных, которые пополняются на каждом этапе — от проектирования и поставок до строительства и пусконаладочных работ. Возникает множество цепочек взаимодействия и передачи информации. Сейчас для анализа и увязки этих данных требуются инструменты и люди, но в будущем такую функцию может взять на себя ИИ, минимизируя шанс ошибки и подлога данных», — рассуждает Андрей Урамаев, руководитель группы управления строительством компании «Айбим».
Кроме того, по его словам, на стройке приходится много работать с реальными данными, поступающими с площадки, а не с оцифрованной информацией. ИИ справится с такими задачами, как контроль периметра и КПП, людей, техники и ресурсов, контроль строительных процессов.
«Есть процессы, с которыми не справляются стандартные компьютерные технологии, — в этих случаях и нужно применение ИИ», — добавил Глеб Балчиди, руководитель продукта AI Monitoring Группы «Самолет».
По его мнению, ИИ хорошо работает там, где его можно внедрить, и где он действительно нужен.
Григорий Грязнов, руководитель лаборатории ИИ ДОМ.РФ, отмечает значение ИИ, поскольку это способ сэкономить деньги и время. Также нейросеть можно использовать там, где ранее не хватало ресурсов, — например, мониторинг строек страны.
Строители доброй воли
В начале процесса цифровизация сталкивалась с сопротивлением, недопониманием, сомнениями. Примерно в такой же ситуации сегодня находится внедрение нейросетей.
Николай Олейник, генеральный директор ЗАО «ЛенТИСИЗ», полагает, что готовность участников строительного рынка к внедрению ИИ-решений нарастает. «Однако, несмотря на активную цифровизацию в крупных компаниях, многие предприятия сталкиваются с трудностями. Важно поддерживать обучение и обмен опытом, чтобы расширить круг компаний, готовых к инновациям», — указал он.
Действительно, основными игроками сегодня выступают крупные компании, у которых есть большой объем строительства и возможность инвестировать в процесс большие суммы. «Застройщики, в чьем портфеле один-два проекта, вряд ли будут активно прибегать к помощи искусственного интеллекта в строительстве. А вот использовать возможности ИИ в маркетинге и продвижении, создании новых креативных концепций и визуальных материалов — вполне вероятное будущее», — предполагает Елена Соловьева, директор по продажам «СЗ Про-Сервис».
По словам Андрея Урамаева, пока ИИ помогает решать локальные, узконаправленные задачи. Например, анализирует ценовые предложения поставщиков на основе ведомости объемов и стоимости работ или собирает фактические данные о выполнении работ.
«Рынок не готов к стопроцентному переходу на инструменты ИИ. Не все участники проекта обрадуются полной прозрачности процессов и обнародованию проблем, которые зачастую пытаются скрыть. По опыту работы «Айбим» могу сказать, что похожее сопротивление вызывает внедрение BIM-технологий, которые также повышают прозрачность процессов. Контроль выгоден владельцам предприятия, но его внедрение обойдется в немалую сумму, что становится камнем преткновения», — отметил он.
Михаил Бочаров, заместитель генерального директора АО «СиСофт Девелопмент», отметил: «Готовность внедрять ИИ во многом зависит от опыта компании по взаимодействию с ИИ и подготовки самих технологий ИИ к специфике строительной отрасли. Разработка и прикладное тестирование ИИ в больших объемах доступны в первую очередь крупным компаниям в силу наличия прежде всего базы данных (знаний), на которых можно отработать алгоритмы работы ИИ, и квалифицированных кадров. Но в последнее время появляются и небольшие российские стартапы, предлагающие ИИ-решения для отдельных задач, хотя пока это в основном узконаправленные решения».
«Опыт распространения технологий показывает, что любое эффективное решение, дающее понятный результат, быстро внедряется в отрасли независимо от готовности компаний», — подчеркнул Дмитрий Цыганков.
Маловато будет
Многие участники круглого стола «Нейросети в девелопменте…» указали на одну из существенных проблем: недостаток данных. «Сегодня застройщики поодиночке обладают маленьким объемом данных, который они могут промаркировать, структурировать и дальше использовать. Какого-то решения, объединяющего всех застройщиков вместе, нет. В одиночку никто и никогда не найдет столько ресурсов и промаркированных данных, чтобы создать полноценный ИИ и обучить его», — уверен Константин Михайлик.
Платформой сбора данных стал ДOМ.PФ, где уже создана рабочая группа. Константин Михайлик подчеркнул: государство готово поддержать развитие ИИ в строительстве, проведя необходимую работу по нормативно-правовой базе. Григорий Грязнов заявил, что платформа сталкивается с проблемой недостаточности данных: «Нужны датасеты, но это ручная разметка, поэтому они получаются “золотыми”. И, как правило, это тайна, и застройщики их не предоставляют. Есть западные, но они нам не подходят. Чужой опыт не всегда применим к тому, что делается у нас».
По мнению Дениса Смирнова, руководителя службы формирования продукта и BIM-технологий «ЭталонПроект» (Группа «Эталон»), ГИСОГД (государственная информационная система для обеспечения градостроительной деятельности РФ) и другие элементы должны быть вписаны в базовый уровень. «Это нужно, чтобы получать нормативный ландшафт, то есть в него должны входить не только градостроительные ограничения, но и архитектурные — с тем, чтобы они были машиночитаемы. Тогда эта система получит большую перспективу», — пояснил он.
Кроме того, Денис Смирнов отметил: объединение возможно только на уровне, когда девелопер работает в общем наборе правил, как, например, в стандартах ДОМ.РФ, как продукта, который применим для всех.
При этом участники рынка предполагают, что самый большой объем данных — у госорганов.
Не только федеральной платформе ИИ не хватает данных — аналогичная проблема существует и в девелоперских компаниях. «Выстраивание работы с данными внутри компании — долгий и сложный процесс. А выстраивание практик управления данными зависит от общего уровня цифровой культуры менеджмента. Напрашивается вывод: чтобы технология ML начала приносить пользу, компания должна пройти сложный и долгий путь внутренней трансформации. Изменить способ мышления, начать принимать решения, опираясь на данные, накопить качественные данные, вырастить в себе “цифровой ген”», — говорит Дмитрий Цыганков.
«Действительно, недостаток данных является вызовом. Наша организация активно работает над созданием датасетов, сотрудничая с партнерами и используя собственный опыт в области исследований. Однако решение этой проблемы требует согласованных усилий от всей индустрии и может потребовать времени», — пояснил Николай Олейник.
«Чтобы аналитика предиктивных процессов работала, необходимо “скармливать” ей эти данные, нужно некое представление этих данных. Для этого нужна система аналитики и хранения. То есть мы должны понимать, что ИИ не существует сам по себе без предварительной цифровизации», — уточнил Глеб Балчиди.
Эксперты приходят к выводу: для создания датасетов в компаниях нужны время, деньги, специалисты.
По словам Михаила Бочарова, датасеты ускорили бы процесс, но получить специализированные данные можно только путем сбора на конкретных производствах, что в сегодняшних условиях несколько затруднительно. Возможно, ситуацию изменят государственные системы, которые помогут создавать общедоступные пакеты данных.
Неукомплектованный штат
Большая проблема — специалисты в области ИИ в строительном комплексе. «На текущий момент существует недостаток специалистов в области искусственного интеллекта в строительстве. Мы призываем к интенсивному развитию образовательных программ и инициатив по подготовке кадров в данной сфере, чтобы соответствовать растущему спросу», — говорит Николай Олейник.
Ольга Аршанская указывает: «Пока количество специалистов, которые могут ставить задачи ИИ и способны использовать его возможности, не будет достаточным, процент использования ИИ в строительной сфере останется низким».
По ее словам, необходимо развивать фундаментальное образование в строительных вузах, а также повышать квалификацию специалистов.
Дмитрий Цыганков убежден: «Специалистов не хватает сейчас и не будет хватать в ближайшее десятилетие».
Причина — необходимость для строительного комплекса конкурировать за кадры соответствующей квалификации с банками и телекомом, для которых эта технология уже стала основным полем конкуренции и фактором выживания.
Просторы рынка
По мнению Михаила Бочарова, емкость рынка ИИ внутри «цифрового» сегмента — десятки миллиардов рублей. Свои нейросети плетут продвинутые, крупные компании. ИИ задействован в системе продаж, эксплуатации. Широко известен продукт «Умный дом». Многие эксперты ждут дальнейшего развития этого сегмента. «Рынок искусственного интеллекта в строительстве будет стремительно расти в ближайшие годы. Оптимизация процессов, улучшение прогнозирования и повышение эффективности работ станут ключевыми факторами, поддерживающими рост спроса на ИИ-решения в строительной индустрии», — заявил Николай Олейник.
Андрей Урамаев полагает, что в будущем должны появиться решения для тотального контроля строительных площадок, а также для выполнения части функций по управлению строительством. «Работа многих привычных решений будет дополнена возможностями искусственного интеллекта. Кроме того, будут востребованы консультационные услуги в части внедрения ИИ», — подчеркнул он.
Григорий Грязнов назвал основные направления развития ИИ в 2024 году: Computer Vision (CV) — решение задачи распознавания образов; Optical Character Recognition (OCR) — перевод рукописных и печатных документов в текстовый вид; Named Entity Recognition (NER) — процесс обнаружения в тексте именованных сущностей.
Константин Михайлик обещал содействие сегменту ИИ — Минстрой и он сам готовы взять на себя управление на платформе ИИ: «Нам это интересно, и мы готовы в это инвестировать и время, и силы, и проводить необходимую работу по нормативно-правовой базе, быть платформой общения для всех участников. ДОМ.РФ, Минстрой готовы в диалоге с Яндексом и со Сбером, с ответственными органами эту часть работы — менеджмент — с радостью на себя взять».
Об этом сообщил министру строительства и ЖКХ России и журналистам 11 сентября 2020 года вице-губернатор Санкт-Петербурга Николай Линченко на XI Всероссийской конференции «Российский строительный комплекс: повседневная практика и законодательство».
Это первый случай в российской практике, когда объект, полностью спроектированный на основе BIM-технологий, успешно прошел госэкспертизу в цифровом формате и получил разрешение на строительство. Речь идет об объекте дошкольного образования, который входит в корпоративную программу Группы «Эталон» по строительству социально значимой инфраструктуры и в реестр пилотных проектов, сформированный Министерством строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации.
«Петербургский Центр государственной экспертизы после детальной проработки всех процедур, связанных с использованием BIM-технологий, 8 сентября выдал первое в России положительное заключение по цифровой модели проекта детского сада», — отметил Николай Линченко.
С чего все начиналось
Первые шаги к внедрению технологий информационного моделирования (ТИМ) в петербургском Центре госэкспертизы начали предпринимать еще в 2015 году. За прошедшее время более 50 сотрудников прошли обучение на различных специализированных курсах в сфере информационного моделирования. Были переоборудованы рабочие места экспертов, закуплено необходимое программное обеспечение.
Центр разработал ряд требований к представляемым цифровым информационным моделям (ЦИМ) и разместил их на официальном сайте учреждения. В июле этого года появилась обновленная редакция этих документов (редакция 2.1), в которую вошла часть с технологическими решениями. Кроме того,в 2019 году был разработан и утвержден временный регламент по проведению экспертизы проектной документации с представленными ЦИМ.
Градостроительный кодекс Российской Федерации предусматривает возможность представления на экспертизу проектной документации, выполненной с применением технологий информационного моделирования. Соответствующие изменения были внесены в июне 2019 года.
Специалисты петербургского Центра госэкспертизы разработали наборы автоматизированных проверок ЦИМ на соответствие требованиям технических регламентов, которые уже успешно применяются на практике.
Экспертиза детского сада
На первом этапе экспертизы специалисты Центра госэкспертизы выполняли так называемые «входные» проверки, устанавливали соответствие проектной документации и проектной модели, проверяли на коллизии, а также на корректность геометрии представленных ЦИМ, на соответствие элементов базовым классам IFC и требуемый атрибутивный состав. При выявлении ошибок на первом этапе дальнейшие проверки ЦИМ на соответствие требованиям технических регламентов невозможны или дают некорректные результаты.
На втором этапе были проведены автоматизированные проверки на соответствие требованиям технических регламентов. По их результатам был сформирован сводный отчет, который был передан профильным экспертам совместно со сводной цифровой информационной моделью и табличными данными, выгруженными из модели.
Из плюсов использования новой технологии эксперты Центра отмечают, что в будущем может значительно упроститься порядок подачи заявления на экспертизу, появится наглядность оценки проектных решений, а также увеличится количество автоматизированных проверок, что позитивным образом скажется на повышении качества проектов. Кроме того, улучшится коммуникация в связке эксперт-эксперт, эксперт-заявитель.
Сегодня эксперты учреждения уже рассматривают проекты, в состав которых, помимо стандартного комплекта проектной документации, входит цифровая информационная модель. До конца 2020 года Центр госэкспертизы планирует рассмотреть еще десять подобных объектов.
По словам директора СПб ГАУ «ЦГЭ» Ирины Косовой, благодаря этому проекту стало очевидно, что структурированная информация в цифровых моделях поддается автоматизированным проверкам, что в будущем позволит увеличить качество проектных решений и избежать ошибок на стройке. «В планах петербургского Центра госэкспертизы стоит дальнейшее расширение требований на другие категории объектов капитального строительства, позволяющих сформировать полный комплекс проверок любого вида объекта», — добавила Ирина Владимировна.
Оценка Минстроя
Высокую оценку проведенной работе дал министр строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации Владимир Якушев на совещании в рамках XI Всероссийской конференции: «Очень хорошо, что вы отработали все процедуры экспертизы. Я думаю, что Санкт-Петербург — это передовая история. Нам в других субъектах Российской Федерации в этом направлении придется пройти более тяжелый путь и провести гораздо более серьезную работу».
Главными преимуществами работы в BIM являются совместная командная работа проектировщиков в единой цифровой модели проекта, автоматизация выявления и дальнейшее оперативное исключение ошибок проектирования, значительная оптимизация временных ресурсов и повышенное (на 30%) информационное насыщение создаваемой модели проекта. Как следствие, проектирование может проходить фактически в один этап, а сроки подготовки к непосредственному началу строительных работ резко сокращаются.
Цифровой надзор
Подготовка документации с использованием BIM-технологий позволила застройщику с первого раза получить разрешение на строительство, которое выдал Госстройнадзор Санкт-Петербурга. По словам руководителя надзорного ведомства Владимира Болдырева, история с детским садом на одном заключении государственной экспертизы не закончится.
«В Петербурге зреют амбициозные планы по переходу надзора в цифровой формат. Это является логичным продолжением события, которое произошло в сентябре этого года. Многие компании работают с BIM-технологиями, но до сих пор никто не проходил экспертизу проекта и не взаимодействовал с органами государственного строительного надзора в новом цифровом формате», — отметил Владимир Болдырев.
Эту информацию нашему изданию подтвердили в Группе «Эталон». По словам специалистов компании, применение BIM-технологий в случае с детским садом на улице Маршала Блюхера не ограничится только проектированием. Оно также охватывает создание цифровой модели для геодезического сопровождения и выполнение ряда управленческих и контрольных функций, включая те, что касаются деятельности подрядных организаций и поддержание должного уровня безопасности на стройке. Все они относятся к числу собственных научно-прикладных разработок Группы «Эталон».
Законодательное Собрание Санкт-Петербурга 46 голосами «за» приняло депутатский запрос к губернатору Санкт-Петербурга Александру Беглову о строительстве в Санкт-Петербурге жилого комплекса для судей Верховного суда Российской Федерации.
Запрос был инициирован членом фракции «Справедливая Россия» Надеждой Тихоновой. По просьбам петербуржцев парламентарий призывает губернатора Санкт-Петербурга оказаться от строительства судебного квартала на Свердловской набережной и обустроить в этом месте зеленую прогулочную зону и общественное пространство.
В своем запросе Надежда Тихонова обращает внимание Александра Беглова на то, что Комитет по градостроительству и архитектуре Санкт-Петербурга (КГА) 26.05.2020 выпустил Распоряжение, которое предполагает изменение проекта планировки территории, ограниченной Свердловской наб., границей территориальной зоны ТРЗ-2, Большеохтинским пр. и проектируемой магистралью, в Красногвардейском районе в части размещения на Свердловской набережной объектов капитального строительства: жилого комплекса и общежития квартирного типа. В ответе на предыдущий запрос Надежды Тихоновой КГА подтвердил, что дом предназначен для судей Верховного суда. Ранее действовало Постановление Правительства Санкт-Петербурга от 31.03.2009 №367 «Об утверждении проекта планировки территории, ограниченной наб. р. Невы, продолжением Цимлянской ул., Большеохтинским пр., пр. Шаумяна и ул. Помяловского с примыкающей территорией Якорной ул. и участка, ограниченного проспектом Энергетиков, железной дорогой, Якорной ул., границей функциональной зоны «П1»/»ДР», в Красногвардейском районе», согласно которому на этом месте должен был появиться «Многофункциональный театрально-концертный зал и музей современного искусства». При том, что предназначение участка поменялось, Комитет по культуре Санкт-Петербурга с запросом о поиске альтернативного места для строительства музея современного искусства в Комитет не обращался.
Надежда Тихонова указывает, что жители соседних домов категорически возражают против возведения судебного квартала, они создали петицию против любого капитального строительства на данном участке. Под воззванием оставлено более 1500 подписей.
«В связи с устными жалобами жителей Красногвардейского района мной был подан запрос на имя вице-губернатора Николая Линченко с просьбой отказаться от строительства жилого комплекса. В этом запросе я привожу доводы горожан, которые опасаются, что строительство нового крупного жилого комплекса усугубит транспортную ситуацию в районе, где на данный момент недостаточная пропускная способность дорожной инфраструктуры. Также в обращении жителей сообщается, что в результате сложности грунтов при строительстве жилого дома по адресу: Большеохтинский проспект, 9 в близлежащих домах появились трещины. В частности, на доме, расположенном по адресу: Большеохтинский проспект, 1, обнаружены трещины с 1 по 9 этаж. Новое строительство может повлечь подобные аварийные или даже катастрофические последствия для соседних жилых строений. Кроме того, в петиции против строительства отмечается, что новостройки на указанном Участке нарушат сложившийся архитектурный ансамбль Свердловской набережной. Горожане предлагают преобразовать это пространство в парк, поскольку в Красногвардейском районе обеспеченность зелеными насаждениями ниже нормы», - говорится в запросе Надежды Тихоновой.
По словам парламентария, в ответ Николай Линченко указал на то, что размещение комплекса зданий «Судебного квартала» на Смольной и Свердловской набережных поддержано на федеральном уровне. Также в письме вице-губернатора сообщается, что согласно Постановлению от 2009 года, создание рекреационной зоны на Участке не представляется возможным, так как противоречит самому Постановлению.
«Вместе с тем, и предлагаемые изменения Постановления продиктованы не развитием социально – значимых объектов или общественных пространств, а желанием осуществить уплотнительную застройку микрорайона, что также противоречит принятому документу», - пишет Надежда Тихонова губернатору.
В ответе вице-губернатора Николая Линченко также сообщается, что земельный участок, где предполагается строительство судебного квартала, расположен в границах территории предварительных археологических разведок и, учитывая, что археологические работы не проводились, перед началом проектирования строительства необходимо выполнить археологическую разведку. Не исключено, что застроенные в 60-х годах ХХ века без археологических изысканий земли на берегу Невы содержат ценный с исторической точки зрения культурный слой.
Надежда Тихонова просит губернатора поддержать жителей Красногвардейского района и отказаться от любого строительства на данном участке. Парламентарий также ждет от главы города ответы на следующие вопросы:
Какие еще были предусмотрены варианты для строительства жилого комплекса для судей Верховного суда Российской Федерации? Если такие места рассматривались, то какие основные причины отказа от этих территорий?
Почему Правительство Санкт-Петербурга считает, что внесение изменений в Постановление возможно исключительно в части включения в проект планировки территории жилого комплекса, а не создания современной рекреационной зоны?
В случае выявления объектов археологического наследия на Участке, какие действия будут предприняты со стороны Правительства Санкт-Петербурга в части сохранения данных объектов?