ИИ — всему голова?
Искусственный интеллект в руках профессионала вполне может превратиться в действенный инструмент, но вряд ли заменит человека — машина не умеет ни мечтать, ни фантазировать, зато прекрасно просчитывает варианты. На дискуссионной площадке международной выставки архитектуры и дизайна «АРХ МОСКВА 2024» эксперты отрасли обсудили спорный вопрос и поделились опытом применения новых технологий.
Через проекты умных городов цифровые технологии постепенно входят в сферу градостроительства и ускоряют процессы. Например, запрос данных из Росреестра сейчас занимает не 7–10 дней, а секунды. Застройщики и девелоперы начинают получать информацию об участке в автоматическом режиме. С помощью новых технологий власти осуществляют контроль за освещенностью улиц, качеством дорожного покрытия, уборкой снега и даже заполняемостью мусорных урн на остановках. Кроме того, цифровые технологии помогают налаживать связь между обществом и государством. Так, в ходе недавнего голосования за объекты благоустройства стали понятны потребности горожан.
«Но в архитектуре, к сожалению, мы не видим большого продвижения. Да, многие скажут, что используют ТИМ, но еще ни разу в российской действительности мы не видели применения этих систем от этапа проектирования до эксплуатации, а в этой плоскости есть большой потенциал, — говорит заместитель руководителя ИКМО города Казань Радик Шафигуллин. — Да, возможно, отрасль строительства консервативна, не очень хочет, чтобы все процессы были видимыми и оптимизировались, но это лишь вопрос времени — максимум два-три года. Мы видим, что на основе данных предыдущих проектов искусственный интеллект способен собрать новый и привязать его к местности».
По мнению участников дискуссии, новым технологиям вполне под силу создать надбавленную стоимость к таланту архитектора.
В ожидании умного проекта
«Множество из описанных вещей искусственным интеллектом не является. ”Если мусорка наполнилась, то пора сделать то-то” — это алгоритм. Да, цифровые технологии нужны, но искусственный интеллект — это другое. Он накапливает опыт, обучается. Мы от него находимся довольно далеко, но обязаны к нему прийти», — уверена главный архитектор Генпро Елена Пучкова.
Часть архитектурных бюро уже использует в работе новые технологии, и это не только привычный ТИМ. Например, с помощью генеративных систем создается квартирография и проектируются паркинги, в виртуальных вселенных возводятся объекты для портфолио, здесь же происходят встречи с заказчиками, нейросети помогают быстро сгенерировать облик будущих объектов, которые после утверждения клиентом концепции дорабатываются проектировщиками. «Нормана Фостера технологии, естественно, не сделают, а Заху Хадид сделают. Параметрическая архитектура производится из алгоритмов, то есть архитектор пишет алгоритм, задает код, по которому машина и рисует форму. Вы никогда не знаете, что получится в конце», — говорит г-жа Пучкова.
Однако основным остается вопрос: какое место в этом процессе занимает творческий человек? Сотрудники архитектурного бюро «Т+Т Architects» не понаслышке знакомы с искусственным интеллектом и даже участвуют в обучении системы Kandinsky, однако не уверены, что на данном этапе развития технология способна ускорить процесс проектирования. «Если проводить аналогию от умного города до умного проекта, то раздирают противоречия между надеждой и скепсисом применяемости. С одной стороны, есть визионерские ощущения, что применение нейронных сетей, искусственного интеллекта и любых генеративных алгоритмов сильно упростят нашу проектную жизнь, выведут продукт на новый уровень качества, сожмут сроки реализации до минимальных значений и уберут человеческий фактор в плане ошибки. С другой стороны, есть определенный спектр сомнений в применении прикладных инструментов, которые мы можем использовать в проектировании. Сколько раз мы ни пытались работать с нейронной сетью для получения практически применяемого результата (особенно на этапах концепции), то по времени и трудозатратам получается либо столько же, либо дольше», — говорит руководитель бюро «Т+Т Architects» Сергей Труханов.
Сущность ИИ
При этом профессиональное сообщество архитекторов уверено: машина не в состоянии работать без человека. Хорошим примером развенчивания мифа стал проект здания исследовательского центра в Торонто (Канада). Изначально заявлялось, что объект был спроектирован с применением искусственного интеллекта, но позже оказалось, что все ограничения и параметры, необходимые для проектирования, закладывались человеком, а машина, по сути, выносила только шорт-лист решений, самый эффективный из которых выбирал опять же профессиональный архитектор.
«Это не генеративный инструмент, — поясняет Радик Шафигуллин. — Он не может сказать: “Давайте здесь линию нарисуем”. Он смотрит и говорит: “Если здесь стоит эта панель, то в большинстве случаев к ней ставится этот элемент”. Пока мы не видели вариантов ИИ, который мог бы сам что-то ”допиливать”».
Другими словами, архитектор становится оператором, который может изучить сценарии, предложенные машиной, оттолкнуться от них, внести корректировки и дальше работать в привычном режиме. По словам Сергея Труханова, в технологии нет ничего удивительного: «Это не искусственный интеллект, а заранее предустановленные решения, которые могут существовать в зависимости от параметров, выбранных для проекта. Машина никогда не создаст новый контент, потому что не умеет мечтать, а может лишь брать накопленный опыт и интерпретировать его».
Компьютер предлагает среднестатистический образ объекта на основе загруженных в него данных, то есть это усредненное представление людей, которые участвовали в обучении машины. Не исключено, что технология существенно поможет тем, кто строят дома без участия архитектора, а создатели в это время продолжат претворять в жизнь уникальные здания и сооружения.
«Если мы будем разбирать исходный термин, то увидим, что имеется в виду машинное обучение алгоритмов и программ. И только русская душа наделяет его понятием “интеллект” и дает определение “искусственный”, что одушевляет предмет и побуждает вступить с ним в ментальное взаимодействие, — рассуждает сооснователь архитектурного бюро Osetskaya.Salov Александр Салов. — Можем ли мы освободить мозг творца, применяя цифровые технологии, передать им всю механическую работу, чтобы автор мог сосредоточиться только на главный мысли?» В будущем — вполне возможно. Нейросети обучаемы, и сейчас архитектор может приступить к ее тренировке, задавая параметры собственного творчества, ценности, определенные ориентиры, визуальную статистику, чтобы в конечном итоге генерации выдавались в рамках фирменного стиля компании.
Кто останется без работы?
Подобно тому, как однажды стали не нужны телефонистки, может трансформироваться отрасль проектирования. Рутинная, монотонная и повторяющаяся работа перейдет к машине. Однако одновременно с этим вырастет спрос на вовлеченных в работу архитекторов, обладающих высоким уровнем профессионализма и экспертизы.
Пару им составят специалисты по кибербезопасности. Сегодня это направление представляет собой самую большую опасность, ведь творческая разработка архитектора легко может стать доступной неограниченному кругу лиц. И этот вызов пока остается без ответа.
Учрежденный в 1966 году Указом Президиума Верховного Совета СССР День энергетика приходился на 22 декабря — день утверждения плана ГОЭЛРО. В 1980-х его перенесли на третье воскресенье декабря. В этом году праздник точно попал в первоначальную дату.
День энергетика — хороший повод подчеркнуть роль энергического комплекса Петербурга в жизни города. Специалистам отрасли есть чем гордиться, хотя проблем еще много.
Начиная с 2014 года, когда была принята госпрограмма «Комплексное развитие систем коммунальной инфраструктуры, энергетики и энергосбережения в Санкт-Петербурге», город регулярно вкладывает средства в модернизацию сетей. Например, в 2022 году планировалось заменить 280 км сетей, а всего построить, реконструировать и капитально отремонтировать — более 1350 км инженерных сетей.
Но пока этого мало. Изношенные трубы, требующие замены, исчисляются тысячами километров, а объем средств, необходимых для нового строительства и модернизации, — сотнями миллиардов рублей. Пока петербургские энергетики модернизируют системы за счет относительно скромных сумм, оставшаяся часть сетей продолжает стареть.
По результатам реализации госпрограммы степень износа основных фондов коммунальной инфраструктуры должна сократиться до 44,3%, однако срок завершения программы неизвестен.
Энергичные меры
Петербургские предприятия пытаются улучшить ситуацию в том числе собственными силами. Например, ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» выполнил целый ряд мер, чтобы улучшить работу системы водоотведения в периоды сильнейших ливней. Результат — значительно сократилось число жалоб на работу ливневой канализации.
Кроме того, значительно расширен парк спецтехники Водоканала в рамках программы обновления техники. В частности, до конца года планировалось пополнение 78 единицами специальной и грузовой техники.
ГУП «ТЭК СПб» старается снизить аварийность в теплосетях, для чего использует инновационные акустические датчики. Сейчас они охватывают свыше 100 км коммуникаций, на которых моментально выявляются и устраняются проблемы. По данным компании, в уходящем году ГУП «ТЭК СПб» проверило с помощью роботов 20 км тепломагистралей — рекордный объем. К высокоточному сканированию были привлечены три роботизированных комплекса. В ходе ремонта по следам проверки с участием роботов специалисты заменили 843 м изношенных тепловых сетей, которые могли не выдержать нагрузки в новом отопительном сезоне.
Свою лепту в газификацию Петербурга вносит Газпром. Действует программа, подписанная в 2020 году на период 2021–2025 гг. Она предусматривает 64 проекта, включая создание общественно-деловых пространств, строительство и реконструкцию объектов социально-культурного назначения, развитие транспортной и газозаправочной инфраструктуры, промышленную кооперацию и импортозамещение, а также наружное освещение и архитектурную подсветку. Объем инвестиций Газпрома в городские объекты должен составить 11,247 млрд рублей. По завершении программы в 2026 году технически возможная сетевая газификация Петербурга будет завершена полностью.
Ставшая особо актуальной в последние месяцы проблема импортозамещения также довольно успешно решается в энергетическом комплексе Петербурга. По данным ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга», проблема импортозамещения трубной продукции и запорно-регулирующей арматуры и насосного оборудования уже решена.
В ГУП «ТЭК СПб» утверждают, что уровень импортозамещения на предприятии уже несколько лет составляет 99%, но это не предел.
Реконструкция продолжается
Компании энергетического комплекса одновременно реализуют десятки проектов по реконструкции и модернизации существующих сетей и строительству новых.
В 2022 году ГУП «ТЭК СПб» направляет на модернизацию теплоэнергетической инфраструктуры Красносельского района около 1,1 млрд рублей, на замену более 7 км сетей. Основная часть средств направлена на реконструкцию 6-й Красносельской котельной на улице Политрука Пасечника. Повышена надежность теплоснабжения для 195 тыс. жителей на проспекте Ветеранов, для 20 тыс. — в квартале 3-6 Сосновой Поляны, для 13 тыс. — в квартале 21 Сосновой Поляны.
С серьезным опережением сроков сдан крупный объект реконструкции в Кронштадте. Эта локация — одна из пилотных, где ТЭК продолжает комплексную модернизацию теплоэнергетического хозяйства. Она включает в себя замену всех изношенных теплосетей и модернизацию Западной и Цитадельской котельных. В 2021 году объем перекладки в Кронштадтском районе составил 1277 метров трубопроводов. В текущем году этот объем вырастет: будет заменено более 1500 метров тепловых сетей, выработавших свой срок, сообщает компания.
Меняется система теплоснабжения Пушкинского и Колпинского районов. Предполагается, что к 2030 году в этих районах не останется объектов со сверхнормативным износом. Но для этого нужна большая работа: реконструкция четырех десятков котельных с переводом на экономичные виды топлива, модернизация тепловых пунктов, замена изношенных сетей. Программа позволит повысить КПД оборудования с 84,5 до 93% и автоматизировать котельные.
Завершен монтаж магистрального трубопровода от котельной Парнас. В рамках реконструкции теплоэнергетики обновили 1800 метров сети. Потребители, более 570 тыс. горожан, уже переключены на новую тепломагистраль.
Реконструкция Симоновской магистрали повысит надежность теплоснабжения во всем Выборгском и частично в Калининском районах.
Завершена реконструкция магистральной тепловой сети на улице Маршала Новикова; закончен монтаж трубопроводов в квартале 3 Ржевка-Пороховые; введен тепловой пункт на улице Жени Егоровой и т. д.
Газпром также работает над повышением надежности газоснабжения Петербурга. Идет строительство газораспределительной станции (ГРС) Сестрорецк во Всеволожском районе Ленинградской области. После ввода она заменит две ГРС — Конная Лахта и Северо-Западная ТЭЦ.
Проектируется ГРС Восточная-2 для обеспечения газом восточной части города, в том числе участков, на которых идет жилое строительство.
Параллельно модернизируется система теплоснабжения: идет строительство новой котельной на Центральной ТЭЦ, реконструируется Автовская ТЭЦ.
В уходящем году Газпром отремонтировал, заменил и проложил 67 км тепловых сетей в Адмиралтейском, Василеостровском, Кировском, Московском, Невском, Петроградском и Фрунзенском районах. Надежность теплоснабжения повысилась для 700 тыс. жителей.
ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» ведет реконструкцию водопроводной сети в Колпинском районе. Причем работы идут с опережением графика. Продолжается реконструкция сетей на Железнодорожном проспекте, которая завершится летом будущего года.
Предприятие реконструирует водопроводную магистраль в Красносельском районе, где улучшится водоснабжение для 50 тыс. жителей.
Недавно завершены строительные работы в Пушкинском районе: проложено 22 км сетей, 18 км канализационных сетей, а также построена насосная станция.
Технологическим присоединением занимается филиал ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» — Центр реализации инвестиционных программ. В этом году подключены 33 школы, 13 многоквартирных жилых комплексов, 9 объектов здравоохранения и другие социальные объекты.
АИП на перспективу
Строительство и реконструкция сетей и инженерных объектов продолжится и в 2023 году в рамках Адресной инвестиционной программы (АИП). Впервые бюджет раскошелится на сумму свыше 200 млрд рублей на АИП — 203,8 млрд рублей. В последующие годы расходы на АИП будут увеличиваться.
Однако на инженерные сети и инженерную инфраструктуру расходы не столь велики, как хотелось бы предприятиям энергетического комплекса. В частности, в 2023 году они получат около 5% от общего объема финансирования.
Государственная программа Санкт-Петербурга по целевой статье расходов «Комплексное развитие систем коммунальной инфраструктуры, энергетики и энергосбережения» в соответствии с АИП, тыс. руб.
|
Статья расходов |
2023 год |
2024 год |
2025 год |
|
Расходы на развитие и функционирование систем теплоснабжения |
4 489 760,0 |
4 162 714,1 |
5 363 225,1 |
|
Бюджетные инвестиции АО «Теплосеть Санкт-Петербурга» на реализацию программы |
2 500 000,0 |
0,0 |
0,0 |
|
Расходы на развитие и функционирование систем водоснабжения, водоотведения и очистки сточных вод |
5 838 849,2 |
7 422 716,6 |
10 512 135,5 |
|
Расходы на развитие и функционирование систем газоснабжения |
1 509 313,2 |
820 364,9 |
1 393 364,2 |
|
Расходы на развитие систем инженерного обеспечения территорий |
109 189,0 |
0,0 |
0,0 |
|
Расходы на содержание, эксплуатацию и развитие систем уличного освещения и художественной подсветки |
3 690 958,5 |
3 108 785,2 |
3 833 142,7 |
|
ИТОГО |
18 134 069,9 |
15 514 580,8 |
21 101 867,5 |
Источник: Приложение к Закону Санкт-Петербурга «О бюджете Санкт-Петербурга на 2023 год и на плановый период 2024 и 2025 годов»
ПАО «Россети» в 2023 году введет в эксплуатацию в центральной части Петербурга уникальную, крупнейшую в мире сверхпроводящую линию электропередачи (ЛЭП). Если проект будет успешен, специалисты прогнозируют новый тренд в энергетике: новые технологии позволяют передавать большие мощности без потерь и сокращают занимаемые городские территории.
В основу проекта легли разработки НТЦ Россети ФСК ЕЭС, которые Минэнерго РФ включило в состав отраслевого нацпроекта.
По данным филиала ПАО «Россети» — Магистральные электрические сети Северо-Запада (МЭС Северо-Запада), прокладка высокотемпературной сверхпроводящей кабельной линии (ВТСП КЛ) постоянного тока позволит свести потери мощности к минимуму при передаче до 50 МВт мощности на среднем напряжении 20 кВ. Транзит протяженностью 2,5 км не имеет аналогов в мире. Линия свяжет подстанции Московского и Фрунзенского районов — подстанции «Центральная» и «РП-9»м — в районе Лиговского проспекта.
Стоимость проекта оценивается в 3,5 млрд рублей — вместе с разработкой пилотной линии ВТСП и испытаниями.
На территории подстанции ПС 330 кВ «Центральная» и 110 кВ «РП-9» строятся здания преобразовательных устройств. Линия прокладывается открытым способом в подземной траншее, что позволит оставить на открытой площадке и в отдельном строении лишь фрагменты системы охлаждения. Больше половины кабеля уже проложено, в первом квартале 2023 прокладка завершится. Как сообщили в МЭС Северо-Запада, новый энергомост позволит обеспечить резервное электроснабжение двух крупнейших районов Петербурга — Фрунзенского и Московского, что гарантирует бесперебойную подачу электроэнергии потребителям. Кабельная линия обеспечит высокий уровень надежности электроснабжения города, в том числе Центрального и Адмиралтейского районов с населением более 360 тыс. человек.
Работа без потерь
Хотя современные ЛЭП теряют всего 2—3% энергии при передаче, разработки НТЦ «Россети» сводят этот показатель почти к нулю, решив на свой лад проблему сопротивления.
Как ранее поясняли в НТЦ «Россети», особенность линии — сердцевина из сверхпроводника, сопротивление которого исчезает при охлаждении ниже 77 К. За счет этого энергопотери при транспортировке почти равны нулю.
А для охлаждения создана двухконтурная система криогенного обеспечения протяженностью 5 км. Аналогичных систем охлаждения в мире нет. Внутри находится кабель из висмута и серебра, который будет иметь двухконтурное криогенное охлаждение. Именно наличие этого кабеля позволит не только снижать потери энергии, но и экономить место под строительство вспомогательных объектов.
«Важно отметить, что проект реализуется в условиях плотной городской и исторической застройки, а новая технология предоставляет уникальную возможность, не нарушая ландшафта, передавать большую мощность без потерь», — подчеркивают в МЭС Северо-Запада.
По информации компании, новая технология потребует от обслуживающего персонала новых знаний, компетенций и навыков. Для сопровождения работы высокотемпературной сверхпроводящей кабельной линии персонал подстанции 330 кВ «Центральная» филиала ПАО «Россети» — МЭС Северо-Запада — пройдет соответствующее обучение и повышение квалификации.
В перспективе — вся страна
Когда ЛЭП будет запущена, власти рассмотрят возможность экстраполировать уникальную технологию на другие регионы, поскольку появится возможность создавать линии высокотемпературной сверхпроводимости для передачи до 200–300 МВт, занимая территорию в разы меньше, чем ЛЭП аналогичной мощности.
«Высокотемпературная сверхпроводимость — флагманская технология с огромными перспективами в электроэнергетике. Она обеспечивает передачу большой мощности при полном отсутствии потерь и позволяет в условиях плотной городской застройки сократить площадь отчуждаемой территории, необходимой для прокладки электрических сетей и строительства компактных и высокоэффективных центров питания. В настоящее время рассматриваются возможности масштабирования проекта. Кроме того, прорабатываются решения с применением ВТСП для вывода мощности с крупных объектов генерации», — пояснили в МЭС Северо-Запада.
