Στην Πενσυλβάνια, όπου το 13 τοις εκατό των γεφυρών έχουν χαρακτηριστεί ως δομικά ανεπαρκείς, οι μηχανικοί χρησιμοποιούν τεχνητή νοημοσύνη για να δημιουργήσουν ελαφρύτερους τσιμεντόλιθους για νέες κατασκευές. Ένα άλλο έργο χρησιμοποιεί την τεχνητή νοημοσύνη για την ανάπτυξη ενός τοίχου αυτοκινητόδρομου που μπορεί να απορροφήσει τον θόρυβο του αυτοκινήτου – καθώς και ορισμένες από τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου που εκπέμπονται από την κυκλοφορία.
Σε μια εποχή που η ομοσπονδιακή διάθεση δισεκατομμυρίων δολαρίων για έργα υποδομής θα συνεισέφερε μόνο ένα κλάσμα του κόστους που απαιτείται για την επισκευή ή την αντικατάσταση παλιών γεφυρών, σηράγγων, κτιρίων και δρόμων της χώρας, ορισμένοι μηχανικοί στρέφονται στην τεχνητή νοημοσύνη για να τους βοηθήσουν να χτίσουν πιο ανθεκτικές κτίρια. έργα με λιγότερα χρήματα.
«Αυτές είναι δομές, με τα εργαλεία που έχουμε, που εξοικονομούν υλικά, κόστος, τα πάντα», δήλωσε ο Amir Alavi, καθηγητής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ και μέλος της κοινοπραξίας που αναπτύσσει και τα δύο έργα τεχνητής νοημοσύνης σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ. . Τμήμα Μεταφορών της Πενσυλβάνια και Επιτροπή Turnpike της Πενσυλβάνια.
Οι δυνατότητες είναι τεράστιες. Μόνο η παραγωγή τσιμέντου αντιπροσωπεύει τουλάχιστον το 8% των παγκόσμιων εκπομπών άνθρακα και 30 δισεκατομμύρια τόνοι σκυροδέματος χρησιμοποιούνται παγκοσμίως κάθε χρόνο. Η πιο αποτελεσματική παραγωγή σκυροδέματος θα είχε επομένως τεράστιες περιβαλλοντικές επιπτώσεις.
Και η τεχνητή νοημοσύνη – ουσιαστικά μηχανές που μπορούν να συνθέσουν πληροφορίες και να βρίσκουν μοτίβα και συμπεράσματα όσο μπορεί ο ανθρώπινος νους – θα μπορούσαν να έχουν τη δυνατότητα να επιταχύνουν και να βελτιώσουν εργασίες όπως προκλήσεις μηχανικής σε ανυπολόγιστο βαθμό. Λειτουργεί αναλύοντας μεγάλες ποσότητες δεδομένων και προτείνοντας επιλογές που παρέχουν στους ανθρώπους καλύτερες πληροφορίες, μοντέλα και εναλλακτικές λύσεις για τη λήψη αποφάσεων.
Έχει τη δυνατότητα να είναι και πιο οικονομικό – ένα μηχάνημα που κάνει τη δουλειά δεκάδων μηχανικών – και πιο δημιουργικό στην προσφορά νέων προσεγγίσεων σε γνωστές εργασίες.
Ωστόσο, οι ειδικοί προειδοποιούν να μην υιοθετήσουμε την τεχνολογία πολύ γρήγορα όταν είναι σε μεγάλο βαθμό ανεξέλεγκτη και τα οφέλη της παραμένουν σε μεγάλο βαθμό αναπόδεικτα. Συγκεκριμένα, ορισμένοι ανησυχούν για την ικανότητα της τεχνητής νοημοσύνης να σχεδιάζει υποδομή σε μια διαδικασία που περιλαμβάνει πολλαπλές ρυθμιστικές αρχές και συμμετέχοντες που λειτουργούν για μεγάλο χρονικό διάστημα. Άλλοι ανησυχούν ότι η ικανότητα της τεχνητής νοημοσύνης να αξιοποιεί άμεσα ολόκληρο το Διαδίκτυο θα μπορούσε να οδηγήσει σε ελαττωματικά δεδομένα που παράγουν αναξιόπιστα αποτελέσματα.
Οι προκλήσεις των υποδομών της Αμερικής έχουν γίνει ακόμη πιο εμφανείς τα τελευταία χρόνια: το ηλεκτρικό δίκτυο του Τέξας απέτυχε κατά τη διάρκεια καταστροφικών καταιγίδων πάγου το 2021 και συνεχίζει να αγωνίζεται για να καλύψει τις ανάγκες της πολιτείας. Οι κοινότητες σε όλη τη χώρα, από το Flint του Michigan έως το Jackson του Μισισιπή, αντιμετωπίζουν προβλήματα ύδρευσης. και περισσότερες από 42.000 γέφυρες βρίσκονται σε κακή κατάσταση σε όλη τη χώρα.
Η συντριπτική πλειονότητα των δρόμων και των γεφυρών της χώρας κατασκευάστηκαν πριν από δεκαετίες, και ως εκ τούτου, «οι προκλήσεις υποδομής είναι σημαντικές από πολλές απόψεις», δήλωσε ο Abdollah Shafieezadeh, καθηγητής πολιτικού μηχανικού, Περιβαλλοντικών και Γεωδαιτικών Σπουδών στο The Ohio State University.
Οι συνεργασίες στην Πενσυλβάνια αντικατοπτρίζουν τις δυνατότητες της τεχνητής νοημοσύνης να λύσει ορισμένα από αυτά τα προβλήματα.
Στο έργο της γέφυρας, οι μηχανικοί χρησιμοποιούν τεχνολογία AI για να αναπτύξουν νέα σχήματα τσιμεντόλιθων που χρησιμοποιούν 20% λιγότερο υλικό διατηρώντας παράλληλα την αντοχή τους. Το Υπουργείο Μεταφορών της Πενσυλβάνια θα χρησιμοποιήσει τα τετράγωνα για να χτίσει μια γέφυρα. Υπάρχουν περισσότερα από 12.000 στην πολιτεία που χρειάζονται επισκευή, σύμφωνα με την American Road & Transportation Builders Association.
Οι μηχανικοί του Πίτσμπουργκ συνεργάζονται επίσης με την Επιτροπή Turnpike της Pennsylvania για να σχεδιάσουν έναν πιο αποτελεσματικό ηχοαπορροφητικό τοίχο που θα συλλαμβάνει επίσης μέρος του υποξειδίου του αζώτου που εκπέμπεται από τα οχήματα. Σκοπεύουν να το κατασκευάσουν σε μια περιοχή που επηρεάζεται δυσανάλογα από την ηχορύπανση των αυτοκινητοδρόμων. Τα σχέδια θα εξοικονομήσουν περίπου 30 τοις εκατό σε κόστος υλικού.
Αυτά τα νέα έργα δεν έχουν δοκιμαστεί στο πεδίο, αλλά ήταν επιτυχή στο εργαστήριο, είπε ο Δρ Alavi.
Εκτός από την ταχύτητα με την οποία η τεχνητή νοημοσύνη αναπτύσσει νέα σχέδια, ένα από τα μεγαλύτερα αξιοθέατά της στην πολιτική μηχανική είναι η ικανότητά της να αποτρέπει και να ανιχνεύει ζημιές.
Αντί να επενδύσουν μεγάλα χρηματικά ποσά σε έργα επισκευής, οι μηχανικοί και τα πρακτορεία μεταφορών θα μπορούσαν να εντοπίσουν προβλήματα έγκαιρα, λένε οι ειδικοί, όπως μια ρωγμή που σχηματίζεται σε μια γέφυρα πριν η ίδια η κατασκευή δεν παραμορφωθεί.
Αυτή η τεχνολογία είναι σε θέση να παρέχει ανάλυση σε πραγματικό χρόνο για το τι συμβαίνει κατά τη διάρκεια περιστατικών όπως η κατάρρευση της γέφυρας Interstate 95 στη Φιλαδέλφεια αυτό το καλοκαίρι ή η πυρκαγιά που προκάλεσε το κλείσιμο τμήματος του Interstate 10 στο Λος Άντζελες αυτόν τον μήνα και θα μπορούσε να είναι επεκτάθηκε για να αναπτύξει αυτοματοποιημένες αντιδράσεις έκτακτης ανάγκης, δήλωσε ο Seyede Fatemeh Ghoreishi, καθηγητής μηχανικής και επιστήμης υπολογιστών στο Northeastern University.
Όμως, όπως σε πολλούς τομείς, υπάρχει αυξανόμενη συζήτηση – και ανησυχία – σχετικά με τη σχέση μεταξύ της τεχνητής νοημοσύνης, της ανθρώπινης εργασίας και της φυσικής ασφάλειας.
Αν και η τεχνητή νοημοσύνη έχει αποδειχθεί χρήσιμη σε πολλές περιπτώσεις, οι ηγέτες της τεχνολογίας έχουν καταθέσει ενώπιον του Κογκρέσου ότι πιέζουν για ρύθμιση. Και τον περασμένο μήνα, ο Πρόεδρος Μπάιντεν εξέδωσε εκτελεστικό διάταγμα για μια σειρά προτύπων τεχνητής νοημοσύνης, συμπεριλαμβανομένης της ασφάλειας, της ιδιωτικής ζωής και της υποστήριξης των εργαζομένων.
Οι ειδικοί ανησυχούν επίσης για τη διάδοση παραπληροφόρησης από συστήματα τεχνητής νοημοσύνης. Η τεχνητή νοημοσύνη λειτουργεί ενσωματώνοντας δεδομένα που είναι ήδη διαθέσιμα, επομένως εάν αυτά τα δεδομένα είναι λανθασμένα ή μεροληπτικά, η τεχνητή νοημοσύνη θα παράγει λανθασμένα συμπεράσματα.
“Είναι πραγματικά ένα εξαιρετικό εργαλείο, αλλά είναι πραγματικά ένα εργαλείο που πρέπει να χρησιμοποιήσετε μόνο για ένα πρώτο σχέδιο σε αυτό το σημείο”, δήλωσε η Norma Jean Mattei, πρώην πρόεδρος της Αμερικανικής Εταιρείας Πολιτικών Μηχανικών.
Ο Δρ Mattei, ο οποίος έχει εργαστεί στον τομέα της εκπαίδευσης μηχανικών και της ηθικής καθ ‘όλη τη διάρκεια της καριέρας του, πρόσθεσε: «Μόλις αυτό επεκταθεί, είμαι βέβαιος ότι θα φτάσουμε σε ένα σημείο όπου θα είναι λιγότερο πιθανό να έχετε προβλήματα. Δεν είμαστε ακόμα εκεί.
Η έλλειψη προτύπων για την τεχνητή νοημοσύνη είναι επίσης ανησυχητική. Η Διοίκηση Ασφάλειας και Υγείας στην Εργασία, για παράδειγμα, δεν έχει πρότυπα για τη βιομηχανία της ρομποτικής. Υπάρχουν αυξανόμενες ανησυχίες για τροχαία ατυχήματα που αφορούν αυτοοδηγούμενα οχήματα, αλλά προς το παρόν, οι αυτοκινητοβιομηχανίες δεν υποχρεούνται να συμμορφώνονται με οποιουσδήποτε ομοσπονδιακούς κανονισμούς για δοκιμές ασφάλειας λογισμικού.
Η Lola Ben-Alon, επίκουρη καθηγήτρια αρχιτεκτονικής τεχνολογίας στο Πανεπιστήμιο Columbia, ακολουθεί επίσης μια προσεκτική προσέγγιση όταν χρησιμοποιεί AI. Τόνισε την ανάγκη να αφιερώσετε χρόνο για να καταλάβετε πώς να το χρησιμοποιήσετε, αλλά είπε ότι «δεν το καταδικάζει». και ότι είχε πολλές μεγάλες δυνατότητες.
Λίγοι αμφιβάλλουν ότι στα έργα υποδομής και αλλού, η τεχνητή νοημοσύνη υπάρχει ως εργαλείο για τον άνθρωπο και όχι ως υποκατάστατο.
«Υπάρχει ακόμα μια ισχυρή και σημαντική θέση για την ανθρώπινη ύπαρξη και εμπειρία» στον τομέα της μηχανικής, είπε ο Δρ Ben-Alon.
Η αβεβαιότητα γύρω από την τεχνητή νοημοσύνη θα μπορούσε να οδηγήσει σε μεγαλύτερη δυσκολία στη χρηματοδότηση έργων όπως του Πίτσμπουργκ. Ωστόσο, ένας εκπρόσωπος του Υπουργείου Μεταφορών της Πενσυλβάνια είπε ότι η υπηρεσία είναι ενθουσιασμένη που βλέπει πώς το σκυρόδεμα που σχεδίασε ο Δρ. Alavi και η ομάδα του θα μπορούσε να επεκτείνει τον τομέα της κατασκευής γεφυρών.
Ο Δρ Alavi είπε ότι η δουλειά του σε όλη τη διάρκεια της καριέρας του του είχε δείξει πόσο σοβαροί ήταν οι πιθανοί κίνδυνοι της τεχνητής νοημοσύνης.
Αλλά είναι σίγουρος για την ασφάλεια των σχεδίων που κάνει ο ίδιος και η ομάδα του και είναι ενθουσιασμένος για το μέλλον αυτής της τεχνολογίας.
«Μετά από 10 ή 12 χρόνια, αυτό θα αλλάξει τη ζωή μας», είπε ο Δρ Alavi.