摘要：随着AI在许多行业中的应用，它们正在变得越来越普遍。例如，建筑行业现在正在使用机器学习来生成设计建议和进度计划，这可以减少错误和浪费，提高效率。这些应用程序还可以用于识别建筑材料和施工过程中的问题，并确定最有效的方法来解决它们。因此，在工程领域中使用AI是非常重要的。现在已经有很多关于人工智能在工程领域中如何应用的报道。基于此，本文对人工智能在工程中的应用进行了分析。

关键词：人工智能；工程；应用

随着AI的发展，机器正在变得越来越智能，并与人类协同工作。人工智能可以通过从数据中获取大量信息来支持决策过程，从而产生更大的生产力和更高的质量。此外，人工智能还可以使工程项目更加自动化、可视化和优化，从而使项目管理人员更容易在现场做出决策并采取行动。

一、机器视觉

机器视觉是指在工业生产过程中，利用计算机代替人眼对产品进行识别、测量、跟踪和处理的系统。它通过计算机视觉系统分析处理图像，对被测量对象进行分析，从而获取信息和知识，然后再对这些信息和知识进行处理。在工程领域，机器视觉可以被用于许多方面，包括工程质量控制、工业过程自动化、安全监控、环境监测、产品缺陷检测以及人机交互等。在工程质量控制方面，机器视觉可以对工件表面的缺陷进行识别，对产品表面的尺寸偏差进行检测。例如，在车辆制造过程中，通过机器视觉技术可以实时地检测汽车底盘上的缺陷。通过在汽车底盘上安装图像采集装置和计算机，机器视觉系统可以准确地识别出汽车底盘上的缺陷。此外，机器视觉还可以检测车身上的孔洞、划痕等缺陷。在工业过程自动化方面，机器视觉系统可以对工业过程中的质量进行实时监控和分析。例如，在工厂生产过程中，通过对工件表面的缺陷进行识别和判断，并对产品进行分类和标记。在各种工业环境中使用机器视觉系统可以提高生产效率并确保产品质量。在安全监控方面，机器视觉技术可以实时监控现场人员的行为。例如，通过检测工作人员是否携带危险物品或违规操作等行为来实现安全监控。在环境监测方面，机器视觉技术可以对现场的温度、湿度、CO2浓度、PM10浓度等参数进行实时监测并实现远程控制和管理。

二、专家系统

专家系统（Expert System，简称ES）是人工智能的一个重要分支。专家系统是利用计算机模拟某些特定领域内的专家的思维过程来解决问题的一种计算机程序。专家系统是人工智能应用最广泛、最成功的领域之一，其应用领域已扩展到包括工程技术、农业、军事、医学和商业等诸多领域。专家系统是通过知识表示和推理来模拟人类专家解决问题的过程。在专家系统中，知识表示是一个关键环节。知识表示方法有多种，目前比较成熟的方法主要有以下几种：基于规则的表示法，基于产生式规则的表示法，基于框架结构和关系图的表示法，基于模型（如神经网络）的表示法等。目前在工程技术领域中应用较多的是基于规则和框架结构的专家系统。专家系统主要分为三类：第一类是解释型专家系统，其功能是解释和解释用户输入；第二类是问题求解型专家系统，其功能是分析和解决用户提出的问题；第三类是知识获取型专家系统，其功能是从知识库中获取知识。

三、模拟仿真

模拟仿真是人工智能中一个相对较新的领域，也是目前人工智能发展的一个主要方向。模拟仿真涉及到计算机科学、数学、工程学等多个领域，包括数据结构、算法、软件开发、传感器、系统开发等。模拟仿真通常采用计算机辅助设计（CAD）系统，对工程问题进行数值求解。模拟仿真还包括软件工程（Software Engineering），即对软件系统的设计与开发进行研究。在这里，模拟仿真主要是指用计算机建立模型，然后对模型进行计算和分析，以获得各种结论。目前，模拟仿真的应用已经非常广泛了。对于大型复杂工程问题，一般需要进行大范围的计算和分析才能得到满意的结论。比如，大型复杂的风力发电机，要在风力作用下对整个系统进行动力学分析和稳定性分析；对于大型复杂的水利工程，要在河网地区对整个工程进行水量平衡分析。这些工作需要在计算机上完成。同时，模拟仿真也被应用于航空航天等工程领域。随着计算机技术和计算机硬件性能的提高，计算机辅助设计（CAD）系统也得到了飞速发展，形成了多种不同类型的CAD系统：AutoCAD、Solidworks、Pro/Engineer等。这些CAD系统已成为工程设计的重要工具。

四、智能建造

智能建造是一种借助信息技术和现代装备，实现建造过程智能化的新模式，其核心是建立“数据驱动+智能决策”的工作模式，对工程建设中的设计、生产、施工、运维等全过程进行智能化管理和控制。智能建造技术是基于现代信息技术和现代装备，充分利用物联网、大数据、云计算等先进信息技术，通过对工程建设全生命周期的数字化、智能化管理与控制，使工程项目管理模式与生产方式发生根本性变革，全面提高工程质量和效率。智能建造主要包含三大体系：一是智能施工系统，即针对施工过程中的各个环节和各种要素，通过云计算、大数据、物联网等先进技术与现代装备，实现对施工过程的自动化控制与管理；二是智能制造系统，即通过智能设备和系统的有效集成和融合，实现对产品制造过程的数字化控制与管理；三是智能运维系统，即利用先进的智能感知技术和通信技术实现对工程项目全生命周期内各要素的动态监测和预警。智能建造关键技术包括：一是大数据技术。利用大数据分析技术分析工程项目施工过程中各种要素的数据变化规律，发现异常情况并进行预警；二是人工智能技术。基于深度学习等人工智能技术对采集到的数据进行分析和预测；三是物联网技术。基于物联网技术实现对工程项目各要素的智能化管理与控制；四是云计算、大数据、人工智能等现代信息技术与工程项目管理相结合。

五、结语

在工程建设领域中，人工智能的应用可以显著提高工作效率，减少人工成本，提高工作质量。目前人工智能已经被广泛地应用于土木工程中，但是也存在一些问题，随着科学技术的快速发展，未来人工智能在土木工程领域中的应用将更加广泛，将为工程建设提供更高效、更安全、更经济和更舒适的服务。这不仅对国家建设和人民生活产生重大影响，还将进一步提高我国在国际上的影响力。

参考文献：

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