人工智能在建筑的应用

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人工智能在建筑的应用范文第1篇

关键词 计算机辅助建筑设计 计算机建筑画 艺术性 综合推理

中图分类号： TP302 文献标识码：A

1 引言

计算机辅助建筑设计指的是利用计算机技术来完成建筑设计过程中所要进行的信息检索、计算、分析综合及编制工作。近年来，计算机辅助建筑设计系统的应用已经使得建筑设计人员改变了传统的图版和制图工具方式，转向以显示器为图纸以鼠标键盘为画笔的新型设计空间。这样从繁重的、反复的手工劳动中解脱出来，从而将更多的时间精力用于方案的比较和设计的创新。计算机建筑画是指利用计算机通过相关绘图软件编绘的建筑画，是计算机辅助建筑设计最优秀的应用之一，这是一次质的飞跃。计算机建筑画可以让客户在大楼未兴建之前就获得建筑完成之后的感觉，可以让客户走入室内亲身体验建筑效果能否满足需求。

2 计算机建筑画现状分析

2.1 建筑画的历史与发展

建筑画有两大类型：一类是对已建成的建筑物、园林建筑或城市风景等进行写生描绘；另一类是表现建筑师建筑创意的表现画。这两者各有各的特点，但追求空间和谐统一的旋律是相同的。目前计算机建筑画主要用于建筑创作表现画。中国古代建筑画在五代时成为独立的画种，至北宋时走向成熟。20世纪70年代后，建筑画发生了新的变化。首先体现在建筑风格上，这一时期更加强调恢复装饰；二是更加倾向于艺术性、欣赏性的方向发展；三是朝着多元化方向发展。

2.2 目前计算机建筑画的不足

2.2.1 艺术性的不足

建筑画完全区别于建筑模型。基本特征就是它具备意境的刻画和气氛烘托。这样可以进一步的反映建筑物功能与风格所营造出来的整体环境，从而加强了建筑艺术的感染力。然而现在许多计算机画往往只着意于主体建筑的细节刻画，但是对于环境等容易以程式化的方式来展现，这样一来就缺乏个性和特色。

2.2.2 智能化的不足

计算机建筑画在生成过程中的每一步都是通过建筑师的指令进行的，然而这没有智能化艺术的创新能力，这一个缺点尤其在后期制作中表现尤为突出。许多的素材只能通过图片扫描而得到，这没有最大程度上发挥计算机的效能。为了追求完美，我们必须在智能化方面有所突破。在计算机建筑画智能化的众多研究方向中，通过计算机智能化生成某些所需的要素并且符合预期的审美需要，对理论与实践都有着极其重要的意义。计算机建筑画的两个不足提出了相关图形软件亟需解决的问题，其中智能化是重点问题，也是目前需求的主要矛盾。该问题的解决可以使计算机建筑画在艺术性方面达到一个全新的境界。作为未来发展的主要目标，我们自然希望能够通过计算机技术实现计算机建筑画中建筑物与配景的智能化艺术创新。我们主要针对建筑画的需要，侧重艺术化模拟。所谓表达型，是指对手工绘制的表达技法进行模拟。

3 结合树对计算机建筑画进一步发展的探索

在手工绘制表达技法中，树分为近景、中景和远景。在建筑画中起着组织画面层次、衬托画面气氛的重要作用。建筑画中对树的绘制并不是从植物学的角度来分辨树种，而是侧重数目的形状、组成部分的线条和节奏。在建筑画中，树的手工绘制技法可以分为写实、抽象和夸张三种方式。

3.1 面向建筑画的树的表达型生成研究

分析几何是用来描述树这一类自然不规则形体的有效手段。分形具有两大特点：首先是具有比例自相似性，这样可以摆脱测量尺度的误差；另一个是其维度不一定是整数。迭代函数系统是用一个数学系统去解析、构造分形系统十分成功的方法。给定一个IFS，即确定了其中仿射变换的个数及每个仿射变换的参数，于是就可以在计算机上绘制出其直观的吸引子的形状。针对树的手工绘制的三种技法，运用随机的IFS进行模拟。从生成结果来看，关键在于仿射变换和概率的设定。

3.2 综合推理应用于树的表达型生成

推理是人工智能的一块基石。通过研究各种推理方法可以看出这样一个趋势：从严格的演绎推理出发、到开放逻辑、CASE推理、类比推理，推理的过程呈现着明显的松绑趋势。推理的松绑趋势使得推理逐步走向对思维的广泛模拟。综合推理是对推理的又一次松绑。

4 小结与展望

现如今，计算机辅助建筑设计作为建筑设计中的辅助手段这样一个初衷已经达到了，然而人们对这种简单的工作方式仍然不够满足，希望计算机辅助建筑设计除了能够支持建筑师的绘制、降低工作强度并且提高工作效率之外，还能替代建筑师的部分智能活动。然而建筑设计不同于其他的许多设计领域，这主要体现在在艺术性的追求方面。因此，智能化的计算机辅助建筑设计进展取决于人工智能在艺术创新方面的突破。

人工智能经过40年的大力发展，已经在自然语言理解、模式识别、专家系统等领域取得了非常可喜的成果，也充分展示了用机器实现智能的光明前景。然而就人工智能的研究现状来说，它所取得的成果和人们的预期目标还是有一定差距的。这一差距首先说明了人工智能的复杂性和艰巨性，另一方面也说明了人工智能现有理论有太强的局限性。建筑画是建筑设计师们对艺术性强烈追求的一种表现，本文通过对计算机建筑画的分析，运用综合推理的方式进行面向建筑画的树的艺术性表达形成研究，也是从另一个方面对人工智能计算机建筑辅助设计的探索，计算机建筑画经过长期的发展，现在已经到了向艺术性和智能化方向迈进的拐点。从艺术创作来看，是采用形象思维方式，因此结合人工形象智能的研究将取得计算机建筑画方面的新的突破，也证明了智能计算机建筑辅助设计的研究必将要结合人工形象智能的方法，这是我们正在努力的方向。

参考文献

[1] 潘云鹤. CAD系统与方法.杭州：浙江大学出版社[M]， 20066. 1-29， 286-326.

[2] 明锦郎，王改政.“甩掉图板”后的建筑设计[J].建筑学报，2006（12）： 34-36.

[3] 侯继尧.建筑画理论与技法[M].北京：中国建筑工业出版社，2005. 1-8.

[4] 潘云鹤.综合推理的研究[J].模式识别与人工智能， 200，9（3）.

人工智能在建筑的应用范文第2篇

工业耗能、建筑耗能和交通耗能已经成为能源消耗的三大主要来源。在现代主要工业化国家，办公室作为建筑物的基本单元，主要集中分布在大中城市。随着气候变化成为全球的主要议题，节能成为现代建筑必不可少的要素。随着计算机技术和网络化技术的发展,以及人们对生活、工作环境舒适度要求的不断提升,集成了信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统的智能建筑应运而生。虽然智能建筑技术的发展为人们提供了安全、舒适、方便、节能的学习和工作环境并且能够完成一些人们需要的复杂任务,但是它仍然存在很多的问题：首先是智能楼宇自控系统中各子系统之间相互独立，集成度并不是很高，缺乏系统之间的协作与联动；其次是智能楼宇系统对终端采集的信息处理能力较低,建筑设备管理系统只是简单的将建筑内的各个子系统进行了集成并没有达到理想的能源优化效果；最后就是智能建筑技术并没有考虑人员因素对建筑设备节能的影响。针对目前智能建筑技术在实际应用中的不足,本文在基于多Agent技术的开发平台上，通过对多智能Agent之间的交互和相互协作研究办公环境的电力消耗研究。

2Agent技术及在智能建筑上应用

2.1agent仿真

智能体（Agent）是分布式人工智能（DAI）领域的一个基本术语，它是由美国学者明斯基于20世纪80年代提出的。[1]智能体（Agent）是一个物理或抽象的、能在一定环境下运行的实体。它能作用于自身和环境，并对环境做出反应。[2]智能体具有知识、目标和能力：知识主要包括领域知识、通讯知识、控制知识等；目标可以根据变化情况分为静态目标和动态目标，目标可以通过算法编入或显示给定，或通过通讯获得；能力是指智能体具有推理、决策、规划和控制等的能力。其能力的获得可以显示给定、学习或通过通讯获得。智能体具有如下特性：自治性、社会性和反应性。多智能体仿真的基本思想是：用程序展示行为，而这些行为则完全通过其内部机制来描述。通过把一个个体链接到一个程序上，就有可能模拟一个充满相互作用着的过程的人工世界。因此就有可能用人工对应物来置换真实系统里的成员总体。总体里的每个成员都由一个Agent来代表。多智能体仿真具有优于传统数值模拟技术的地方。传统的数值模拟基于数学或随机模型，通常是静态数学模型。多智能体仿真提供了形象的可视化显示，使用户（模拟设计者）能够在模拟过程中直观的评估Agent的行为，因此多智能体系统具有在空间上是分布式的、并行的，且系统的容错能力较强等特点。

2.2Agent技术用于智能建筑

目前将多智能Agent系统应用于智能建筑领域的研究主要集中在两方面:一是通过对多智能Agent进行不同层次的分类，提出智能建筑环境中各种参数的优化控制策略；二是研究多智能Agent之间的交互和协作机制为人们解决复杂问题提供一种新的途径。最早将多智能Agent系统应用于智能建筑中的是MIT人工智能实验室Brooks教授[3]，他在1997年提出了采用多智能Agent系统的控制体系结构。Brooks教授在实验中通过摄像头和语音-识别技术对人员活动进行跟踪和判别，为智能建筑中的人员提供所需要的信息。后来为了实现建筑物节能，Davidsson和Boman提出了用于建筑环境控制的多智能Agent系统。[4]Davidsson和Boman将多智能Agent或分为了四类，分别是人员Agent、标记Agent、房间Agent和环境Agent。其中标记Agent是人员身份识别卡片，人员Agent通过和标一记Agent之间的交互可以获知人员信息。房间Agent主要是对房间内的环境参数进行检测并对房间的控制模式进行设定最后由环境Agent来执行这些控制策略。英国艾塞克斯大学的VictorCallaghan等进一步提出了面向智能建筑的Agent体系结构，在该系统中用到分布式人工智能技术和模糊理论，利用嵌入式技术对Agent进行设计。[5,6,7]在国内，Agent技术的研究大多停留在理论和方案验证阶段，尤其是在建筑领域的研究和应用吏是不多见。福州大学王圣杰对多智能Agent初能建筑模型进行了研究，他们以智能建筑中的安保系统和照明系统为主要研究对象，在JALite开发平台}对一多Agent之间的任务分配和交互进行了描述。[8]重庆大学蒋鹏以JADE作为开发发平台，建立了一个建筑智能化系统集成的多智能Agent模型[9]，综上所述，可以看出多智能Agent在智能建筑中的应用目前仍停留在规划阶段。

3系统建模

3.1智能建筑能源消耗概述

智能建筑能源消耗主要包括四个主要要素：所在管理部门能源管理规定及相关政策；安装在楼宇的能源管理设施（例如能源计量、监控和自动化开关机设施技术）；各种电气设备（如照明电器、电脑、热水器等）；用户的用电行为。智能建筑能源消耗四要素，即能源管理政策/法规、能源管理技术、电气设备和用户行为。建筑内所有电气设备运行必须符合能源管理规定，能源管理设备计量控制电气设备运行，办公楼内电力消耗主要由不同类型电气设备组成，而这又由用户行为控制。用户之间交互及相互影响也会影响使用电气设备的行为。Firth等人在研究中根据使用模式将家用电器分成四种类型：连续型家电：包括时钟、报警设备、上网modem等需要持续供电的设备；可待机设备：电视、游戏机等，这类设备具有三种工作模式：运行、关机和待机。制冷设备：空调、冰箱等需要制冷的设备，这类设备会持续耗电但耗电量并不是平稳的，而是变化的。

3.2实际电力消耗模型

基于以上模型，我们开发了一个基于Agent的智能建筑电力消耗模型。具体仿真对象为英国诺丁汉大学Jubilee校区计算机学院。Jubilee校区建立于1999年，是一个典型的可再生绿色智能建筑群。该建筑具有以下特征：屋顶由植物覆盖用于保温，具有超高效通风系统，照明传感器用于照明自动控制，屋顶中庭集成光伏电池提供太阳能电力。基于房屋的照明自动控制，目前照明管理采用自动控制策略。当人员进入房间，照明开关自动打开，当人员离开房间20分钟以后照明自动关闭。EstateOffice具体负责学校所有建筑电力管理的规定。目前涉及两个问题：一是自动控制是否一定比手动控制更省电，二是照明、计算机用电占总用电的比例是多少。基于此，我们建立以下模型。

3.3基于agent的智能建筑电力消耗模型

在案例研究中，我们选择了计算机学院一楼。此楼主要为学院老师、研究生，主要电气设备和电器包括：房间47间，灯239个，计算机180台，打印机24台，信息指示标牌2个，用户最大数量213位。每一个员工agent具有四个行为状态：离校（OutOfSchool）、在走廊（InCorridor）、在办公室（InOwnOffice）、在其他房间（InOtherRoom）（图1）。在OutOfSchool状态，该agent不工作，所以不会触发任何电力消耗。在InCorridor状态，会触发走廊的灯打开。在InOwnOffice状态下，员工agent在自己的办公室会触发办公室的灯光，其行为在使用办公室电脑上使计算机三种模式：开机、待机和关机。在outOfSchool和InCorridor状态进行转换取决于工作时间表。基于我们的实证调查人员分为三类不同的人员（表3）。在从InCorridor状态向InOwnOffice状态转换时设置了转换时间=2，表示员工需要两分钟从走廊走到办公室。在InOwnOffice状态员工agent的存在会触发所在办公室的灯开关。员工agent可以在没有电脑状态下工作或者在有电脑状态下工作。对每个员工agent均设置节能意识参数energySavingAwareness，值从0到100，以表示其对节约能源的意识。如果员工agent的energySavingAwareness的值大于一个阈值，它有更大的概率不使用计算机。基于我们的问卷调查，对员工的节能意识，我们创建四种不同的类型员工（表2）。3.2.2照明agent行为照明agent（图1）行为只有两个状态：开（On）和关（Off），状态转换取决于员工agent的行为。3.2.3电脑agent行为电脑agent（图1）有三个状态：开（On）、关（Off）和待机（Standby），行为与照明agent行为类似，状态转换取决于员工agent。电脑处于待机状态时能耗为25w，处于开机状态能耗为400w。

4模型仿真

在模型中，我们进行了三组实验。为测试该模型的有效性，我们将使用这些实验以EstateOffice得到用电管理策略帮助以深入了解学校里的电力消耗。

4.1实验1：模拟目前学校的电力管理策略

目前，计算机学院办公楼配备有光传感器的自动照明系统，当传感器检测到工作人员离开房间20分钟，照明系统将关掉灯光，以节省电源。基于这样的光传感器技术，学校EstateOffice已在计算机学院办公楼采用了自动化电力管理策略。从这种意义上说，工作人员不能控制照明开关的控制，所有照明开关由电脑控制。在我们第一组实验中重点就在模拟现有电力管理策略。当模型设定的“自动化”情况下，运行并绘制电力消耗图（图2）。图中上面部分为实际电力消耗，下面部分为模型中的电力消耗。从中我们可以看到，模型仿真结果与实际电力消耗非常相似。因此我们可以证明该仿真模型能模拟现实电力管理策略。

4.2实验2：自动化策略与人员控制战略

在办公大楼自动和手动照明管理各有优势。一些研究表明，在手动开关照明管理中，当打开开关后即使有足够的日光用户也很少关闭照明。在学校根据调查，这方面也存在争论，estateoffice认为采用自动控制方式，当最后一个人离开房间20分钟后关灯比较节能。但根据我们的书面调查，大家认为如果能手动控制肯定能更节能，因为无需等待20分钟。基于此辩论，在本实验中设定两组数据：一组采用自动控制方式，当最后一个人离开房间20分钟后关灯；另一组采用手动控制方式，人员是否选择立即关灯取决于该agent的节能意识EnergyAwareness。EnergyAwareness越高的人越倾向于立即关灯。仿真结果见图3，从图中我们可以看出，即使在能源消耗的高峰时期，手动控制开关方式能源消耗总比自动控制方式要高。

4.3灯光及计算机所消耗能源比重

尽管在学院安装有电表，但是电表不能测出各种物品所消耗能源比重，我们通过此仿真模型可以很清楚的反应各部分所消耗能源比重（见图4），所以通过此仿真可以为学校相关部门提供相应的技术支持。

5结论

人工智能在建筑的应用范文第3篇

[关键词]机电一体化。建筑工程；应用；发展趋势

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0352-01

1、机电一体化概述

机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。它是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，具有智能化的特征。现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化设备。

2、机电一体化在建筑工程中的应用

建筑工程机械正处在一个机电一体化的发展时代。引入机电一体化技术，使机械、液压技术和电子控制技术等有机的结合，可以极大地提高工程机械的各种性能，如动力性、燃油经济性、可靠性、安全性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命等。随着科学技术的不断发展对工程机械的性能要求不断提高，电子（微机）控制装置在工程机械上的应用将更加广泛，结构将更加复杂。

建筑工程施工要求工程机械具有以下性能：生产效率且能量损失小，节约能源；自动化程度高，施工质量好，精度高；性能稳定，工作可靠、安全，使用寿命长；具有较好的经济性，即高的技术价格比和低的制造与使用成本；操作简单、轻便，劳动强度低；具有运行状态监视，故障自诊及自动报警功能，能及时准确地指出故障部位，减少停机维修作业效率，自动化控制技术的发展为机电一体化技术的发展注入新的动力。

目前工程机械的电子（微机）控制系统主要用以实现如下功能：

2.1电子监控、自动报警及故障自诊即对工程机械的发动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的运行状态监控，工作中一旦出现异常现象，能自动报警并准确地指出故障的部位。提高机器的工作效率，简化设备维护检查工作，降低使用维修费用，缩短停机维修时间，延长设备的使用寿命。智能化自动驾驶，以及监控驾驶员的精神状态，及时警示，杜绝安全事故的发生。

2.2节能降耗，提高生产率。传统工程机械的能量利用率较低，例如液压挖掘机的燃油能量利用率仅为20%左右，如此低的能量利用率迫使工程机械的发展必须着眼于节能。

2.3柴油机的控制如电子调速器、电子油门控制装置、自动停机装置、自动升温控制装置等。

2.4提高作业精度。为保证成品料的级配精度，现代沥青及水泥混凝土拌和设备广泛采用了微机控制的电子称量系统，并使计量过程实现了自动化。自动找平系统的应用，使沥青混凝土摊铺机的施工质量有了较大的提高，路面的平整度可达到0.127mm/3m。采用超声波技术的自动供料系统，使沥青混凝土摊铺机的供料实现了自动调节，进一步提高了摊铺质量。

推土机铲刀、平地机刮刀、铲运机铲斗刀刃的电子（微机）控制，不仅提高了作业精度和作业效率，而且也减轻了操作人员的劳动强度。

旋挖钻机因其施工工艺较为复杂，且在施工过程中对精度要求较高，自动控制功能的实现大大提高施工效率和精度。常见的有两种功能：钻桅自动调垂直功能和钻孔工程中自动回位功能。机械硬件方面，建筑工程机械基本上采用了的通用控制器、仪表，也有些厂家为提高自身竞争力，定制开发了具有公司特色的控制器、仪表，可谓百家争鸣，各有各的特色，但殊途同归，目标一致。

2.5作业过程的自动化或半自动化。工程机械实现自动化或半自动化控制，可以减轻操作者的劳动强度，提高生产率，并减少因操作者的经验不足，对作业精度的影响，或操作不当，对作业质量的影响，保证工程质量。

3、机电一体化发展趋势的分析

3.1 智能化

智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然使机电一体化产品具有与人完全相同的智能是不可能的，也是不必要的。但是高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。

3.2 模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企？，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

3.3 网络化

20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等人们日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络（homenet）将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统（computer integrated appliancesystem，CIAS），使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。

3.4 微型化

微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

3.5 绿色化

人工智能在建筑的应用范文第4篇

关键词：楼宇智能化；照明；空调；应用

中图分类号：TN915文献标识码： A

随着过去传统粗放式经济的快速发展，当前我国能源紧张和浪费问题日益严重，而且环境污染问题也日益加剧，尤其是在建筑领域表现得最为典型。建筑领域历来是能耗巨大、污染严重的领域，智能建筑是近年来人们重点研究的课题。近些年来随着自动控制技术以及计算机等技术的快速发展，智能建筑得到快速发展。应用楼宇智能化技术来促进智能建筑的发展成为建筑行业未来的必由之路。

一、楼宇智能化概述

楼宇智能化是自动控制技术、计算机技术、网络技术等新技术综合形成的一门专业性的技术学科。楼宇智能化系统本身包含综合布线系统、楼宇自控系统、安防监控系统、网络系统等基本系统。楼宇智能化技术与传统的建筑技术相比具有明显优势，它最大的特点就是其智能化和自动化。

DDC（直接数字控制）系统是楼宇智能化建筑中的核心部件，它是实现智能建筑自动化控制的关键。能量管理是DDC系统的重要功能。在智能建筑设计中合理配置DDC系统不仅可以提升有效提升建筑自身的智能化，同时还能够根据建筑自身的能耗规律设计出一套科学高效的能量管理体系。这一系统能够实现真实地能耗记录以及焓值控制。加强对这一系统的研究非常重要。

二、智能化技术在智能建筑中的应用优势

1、智能化技术具有灵活性

传统控制器的操作过多的依附人员的主观能动性，在工作中难免出现失误，而智能化技术不仅保证了工程的严谨性，也减轻了工作人员的工作量，更加便于操作，在没有专业人员指导的情况下也能够利用响应数据、信息技术和语言技术完成设计。

2、智能化技术具有一致性

智能化技术的一致性体现在对不同类型数据的处理方面。其不仅能够输入陌生的数据形式，也能在输入之后完成预估，实现电气工程自动化的要求标准。对于控制对象产生的作用也会依据控制对象的不同而改变，及时没有做出控制动作，但是同样会产生控制效果。不过当更换了控制对象之后，预期的控制效果可能无法实现。所以设计工作要足够的严谨，加强对细节工作的把握，防止智能化控制器状态不佳对精准度的影响，一旦出现效果不佳的情况，应该严格筛查每一个工程环节，控制好误差保证控制的有效性。

3、智能化技术可以优化其函数近似器的功能

当设计控制模型中产生不稳定的参数变化，此时应该把握好对对象进行控制的过程。智能控制器设计能够不控制对象，而人工智能控制器可以根据下降、响应时间做出改变，使自身的性能与控制对象相协调。

三、空调系统的智能化设计

在建筑物中空调系统是能源消耗超大的系统。中央空调系统虽然能够给我们提供舒适的环境，但同时也会造成巨大能耗。从有关部门的统计来看，空调系统的能耗已经占到了建筑能耗的70%左右。对空调系统进行优化就成为智能建筑需要重点考虑的问题。楼宇智能化技术在空调系统中主要是通过改善和优化新风系统、变风量系统、温湿度控制以及冷源系统从而来实现建筑节能。

新风系统一般是通过楼层的面积来输送新鲜空气。楼宇智能化技术通过对室外空气焓值和室内空气焓值进行比较来选择输送方式来最终达到节能能的目的。室外空气焓值大于室内空气焓值的时候就可以采用最小新风的方式来输送新风，反之则可以全新风运行。通过这样的措施可以实现节能，改善室内环境。变风量控制系统与建筑能耗密切相关，通过优化变风量控制系统是实现空调系统节能的有效手段。楼宇智能化技术主要是通过三种方式来实现智能建筑节能。

首先是考察各房间的负荷，各房间的负荷是不一样的，需要送入房间的风量也是随时变化的，因而就可以采用调节变频的大小来实现对输送风的控制。

其次为了保证空气质量，需要对新、回风阀进行湿度调节，只有保证各房间具有充分的新风量，才能保证房间空气的品质。

再有就是调整送风机。送风机可以应用定静压或者是变静压点来实现控制。这样可以有效地实现节能。冷源系统本身是空调系统中的核心部位，对冷源系统进行协调控制至关重要。在实际设计中可以根据负荷的变化情况来调节冷冻水泵的开启台数或者是对水量进行调节从而能够达到节能的目的。低负荷时提高冷机的出口温度也能够达到节能目的。为了保证系统的稳定运行，可以利用自控来实现对机组的最优启停时间的控制。这样能够稳定系统并提高设备寿命。

四、照明系统的智能化设计

在智能建筑中照明系统的智能控制主要是通过楼宇智能化和智能照明技术来实现。通过采用楼宇智能化技术能够因地制宜、因时而变实现对照明系统的自动控制。对于智能建筑中那些不受日光影响的公共部分采用定时控制的方式，预先设定上下班时间，这样可以有效地实现智能控制。对于宾馆客房可以设计智能开关，当房间里有人时自动接通电源，房间里没人时则断电。这样对于节能控制是有好处的。

智能建筑中有些位置是要受到室外照度的影响的，窗户边上和幕墙区域就是最典型的地方，这些区域当室外光照不足的时候就需要进行补光，补光一般是根据室外天气的情况来进行补光。因而就需要在每个区域内设置不同负荷的供电回路，不同回路的灯具也可以相互交叉或者是并排布置，这样有助于实现最佳组合效果。大型智能建筑物可以采用集中控制和手动控制相结合的方式来实现对照明系统的有效控制。在楼宇智能化技术支撑下的智能建筑有条件实现集中控制，通过中央控制室可以实现对各种灯光组合的定时控制、实时监测。

照明系统的启动方式与灯具的使用寿命有很大关联，传统的启动方式的对灯丝有很大影响，长期使用就会严重影响到灯具的使用寿命。为了延长灯具的使用寿命设计人员可以把数字技术和计算机技术结合起来通软启动的方式来实现控制。软启动方式能够有效地控制冲击电压和浪涌电压，从而最终能够达到延长灯具寿命的目的并降低照明灯具的运行费用。

五、质量安全监控系统的优化

在智能建筑中电气的质量对智能建筑具有重要影响。质量安全监控系统是检测电气质量变化的重要系统。优化这一系统是智能化建筑的必然选择。楼宇智能化技术具体是通过两方面的措施来实现优化的。第一是对智能供电系统进行有效保护。借助网络技术，开启智能保护措施最终能够实现有效保护。第二就是优化安全防范系统。对入侵报警系统、数字网络视频监控系统等系统进行优化。楼宇智能化技术中的现场总线布控技术、智能化系统调试技术、元器件探测技术、以及接口控制等技术的应用对智能建筑的发展起到了重要作用。

六、结语

随着能源形势的日益紧张以及可持续发展理念的不断推进，智能建筑已经成为建筑行业未来发展的必然选择。楼宇智能化技术是一门综合化专业化的新技术。在智能建筑设计中应用楼宇智能化技术可以有效地实现智能化控制。空调系统与照明系统的优化设计使得智能建筑最终达到了目的，在今后工作中应该加强这方面的研究。

参考文献：

[1]李文俊.楼宇智能化技术在办公大楼中的应用[J].数字化用户，2014（2）.

人工智能在建筑的应用范文第5篇

【关键词】机电一体化；智能制造；实践研究

1前言

近年来随着科学技术的发展，机电一体化系统已经逐步成为机械制造与发展的主要趋势，使更多的机械设备制造实现自动化、智能化的主要方式，机电一体化系统在智能制造中的深入应用，极大的满足社会发展需求，它将在工业发展中表现出无法比拟的优越性，满足工程可靠性与效率需求的同时，有效减少因人工操作造成的失误，从而实现精度的生产，对促进企业生产自能化方面有着举足轻重的作用。

2机电一体化概述及发展现状

首先，机电一体化技术主要是为了满足社会工业生产的需求，于20世纪60年代出现，主要是将电子与机械集于一体的先进科学技术，其中它涵盖了计算机、机械、信息技术、传感和自动控制等多项技术于一体的综合性技术。其中，详细的说机电一体化的基本组成部分主要有机械体，实现各部件之间的连接构造;驱动动力部分，提供动力并帮助机械实现能量的转化，使实现动力功能;遥感测试部分，检测机械内外部环境实现其预算计测功能;执行部位，接受控制信息，对要求动作完成;信息处理单元，运算、处理、决策、实现控制功能。这一技术进入21世纪以来，融入了微处理技术和计算机技术的精华，得到了快速发展，之后又融入信息电子技术，模拟人脑对生产流程进行分析判断，使企业的生产逐步实现智能化。其次，机电一体化发展现状介绍，机电一体化技术主要是应用于一些大型的生产企业中，机电一体化依赖于众多学科的先进技术的融合，实现对人脑的模拟，使其对企业机器生产的全过程能够进行有效分析，判断和处理，通过发出各项指令操作，通过机器实现复杂的生产流程，通过机械设备进行智能控制，运用机械操作代替人力的操作，使整个生产过程简单，便于管理，在极大减轻人工工作用负担的同时，也为企业的发展减少了很大的成本。随着世界经济一体化进程的加深，世界工业的发展早已不再仅仅局限于某一领域内，或是某一区域内，而是考虑利用最小成本的同时，实现世界各地的就地取材，面对这种发展现状，机电一体化体系也有了新的发展要求，将远程控制技术也应用于机电一体化体系中来，因此，不难看出机电一体化技术是伴随着生产技术要求和科学技术的发展不断向前发展的，机电一体化技术有着广阔的发展空间，另外，机电一体化技术也逐步打破企业的自有生产方式，通过对机电生产产品的统一标准，生产流程的规范，从而实现模块化的集成机电生产。

3智能制造技术及其发展

智能制造是指通过运用计算机程序模拟人类的思维活动，实现机器对在无人控制操纵下的机械自动化生产。智能制造技术已经成为现阶段机械制造技术主流的趋势，通过智能化的制造可以有效帮助人解决很多复杂繁琐的操作，极大的避免了因人工不小心失误造成的生产损失，提高了生产设备的精确度，因此，智能制造的应用要比往往传统的制造具有无法比拟的优越性。使机械设备的制造在人类不可能达到的空间展开。智能制造在机械生产制造方面已经为人类创造了很大的价值。智能控制技术是发展人类智能中一个重要的领域，其主要目的是为了改善以往传统制造中较为复杂多样的控制任务。

4机电一体化技术在智能制造中的应用

机电一体化体系中，智能控制的应用途径十分的广泛，在我们社会生产生活的方方面都有体现，随着科学技术的进步，现阶段的机电一体化正在逐渐向人工智能化的方向发展，这是社会发展所需求的在必然趋势，是经济发展水平与科技发展相结合的应然产物，在我国机械制造业发展过程中，能够有效快速实现机电一体化是机械制造发展的重点内容，机电一体化能在提高生产产品效率的同时，还能确保产品的质量，目前的科学技术水平在机械制造的领域内最大的实现计算机网络技术和智能制造控制技术有机结合，从而实现由人工管理操作到智能控制监管的有效过度。同时，智能监管控制的部分，还可以实现对机械设备运作的检测预测管理工作，实现对可能发生的机械事故有预测的作用，以确保生产的顺利进行，或是通过智能控制系统有效协调工作的进行。(1)机电一体化中应用智能制造的优势。智能控制技术对机电一体化系统中的程序或部分结构进行智能化调试与控制以保证程序系统工作的可靠安全性;工作人员采用计算机网络技术将编写的程序或是代码输入到机电一体化系统中，实现对机械的智能控制;智能控制技术可以实现根据外部环境变化，对其工作内容，进行调控，实现机电一体化工作的精确度。(2)以机电一体化体系中智能制造在建筑领域的应用做详细解释说明，智能控制在建筑领域的广泛应用主要体现在两方面，分别是在保暖制冷系统和建筑照明系统中。其中的照明智能控制系统，是通过应用通信技术和计算机网络技术两者有效结合实现的，能够有效的实现对照明区域，照明亮度，照明时间的合理控制与调节。从而有效节约能源，较大可能的提高资源利用率。(3)机电一体化技术中的智能制造在数控领域的有效应用。社会生活的各行各业都在应用机电一体化技术，而其中的数控技术对机电一体化技术的要求越来越高，数控技术由于其是进行大规模的生产，数控技术在逐步实现智能化方面具有很大的发展空间，利用计算机网络技术在数控方面实现智能监控，编程，建立自身的数据库。智能控制技术在数控技术中的应用还可以实现，在一些较为大型复杂的工程问题或是机器设备有问题的情况下，人工无法实现的检测，借助数控技术可以进行推理与演算，适时给出修改意见。

5结语

伴随着科技的发展，机电一体化在智能制造中的应用产品已经渗透到了我们生产生活的多方面，这种通过多种高新技术结合的产物极大的为我们生产生活带来便捷，这种机电一体化的智能发展方式进一步推动生产方式的深化改革。仍将有广阔的发展前景，需要我们相关从业人员根据实际的生产生活不断的进行改进，为我们社会经济的发展做更大的贡献。

参考文献:

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