Студент Массачусетского технологического института придумал, как при помощи искусственного интеллекта можно оптимизировать расходы бетона при строительстве зданий. Это позволит сократить выбросы углерода в атмосферу.
"Бетонные выбросы"
В строительстве существует термин "бетонные выбросы". Он означает выбросы парниковых газов, связанные с производством и использованием бетона - одного из наиболее широко используемых строительных материалов во всем мире. Из-за энергоемких процессов производства цемента и химических реакций, происходящих при его затвердевании, бетонная промышленность является значительным источником выбросов углекислого газа и несет ответственность за примерно 8% мировых выбросов.
Цемент, являющийся продуктом нагревания в печи извести (карбоната кальция) и других минералов до высоких температур, является основным компонентом бетона. Для создания необходимой температуры сжигается много топлива, что приводит к выбросам CO2.
Выбросы также происходят при транспортировке сырья к цементным заводам и бетона к стройплощадкам. Сюда входят выбросы от грузовиков, судов и других транспортных средств, участвующих в цепи поставок производства бетона.
К счастью, появился способ улучшить ситуацию.
Оптимизация топологии
Оригинальное решение проблемы предложил студент Массачусетского технологического института Джексон Джуэтт. Его диссертационная работа направлена на развитие алгоритмов, способных проектировать бетонные конструкции с использованием как можно меньшего количества материала.
Процесс, преложенный Джуэттом, называется "оптимизация топологии”. Он использует алгоритмы для создания структур, которые соответствуют требованиям по прочности здания, но при этом потребляют минимальное количество ресурсов. "В последние несколько месяцев я работал над алгоритмом оптимизации железобетонных конструкций, который, я надеюсь, станет основой моей диссертации", - говорит Джуэтт.
Алгоритмы Джуэтта пытаются подбирать оптимальное сочетание материалов и форм, которые позволят постройке быть максимально прочной при минимальных расходах. При этом система учитывает дополнительные ограничения. В частности, она следит за тем, чтобы новые методы не повышали стоимость строительства.
В данный момент алгоритмы ориентированы на оптимизацию расходов только бетона. Но в будущем Джуэтт планирует применить их и для других типов строительных материалов.
