Penyelidik di Universiti Mississippi memanfaatkan kecerdasan buatan untuk mencipta infrastruktur yang lebih berdaya tahan dan mampan, mengoptimumkan bahan dan mengurangkan kos.
Daripada meramalkan jalan berlubang kepada mereka bentuk konkrit yang lebih tahan lama, kecerdasan buatan sedang mengubah masa depan infrastruktur. Satu kajian baru dari Universiti Mississippi, diterbitkan dalam Jurnal Kejuruteraan Turapan Antarabangsa, meneroka keupayaan algoritma AI yang berbeza untuk meramalkan kerosakan lembapan dalam turapan asfalt dengan bahan turapan asfalt tebus guna (RAP).
"Matlamat pasukan kami dalam Makmal Infrastruktur NextGen adalah untuk bergerak ke arah infrastruktur generasi akan datang yang mampan dan berdaya tahan," kata Ali Behnood, penolong profesor kejuruteraan awam di Universiti Mississippi, dalam satu Siaran akhbar. “Kami mengoptimumkan penggunaan bahan kitar semula, produk sampingan perindustrian, sumber boleh diperbaharui dan bahan mampan alternatif dalam pembinaan, sambil turut mengurangkan kos penyelenggaraan fizikal, buruh, tenaga, kesan alam sekitar dan kitaran hayat.”
Behnood menjalankan kajian itu dengan Abolfazl Afshin, pelajar kedoktoran dalam kejuruteraan awam.
"Kami menumpukan pada kerosakan lembapan, yang merupakan salah satu isu paling kritikal dalam turapan asfalt, terutamanya untuk kawasan basah dan sejuk, kerana ia mengakibatkan pelbagai tekanan seperti pelucutan, jalan berlubang dan keretakan," kata Afshin dalam siaran berita. "Kami menilai keberkesanan empat algoritma kecerdasan buatan yang berbeza dalam meramalkan kerosakan lembapan dalam campuran asfalt yang mengandungi bahan (turapan asfalt tebus guna)."
"Apa yang kami dapati ialah algoritma ini dapat meramalkan kerosakan lembapan dengan berkesan dalam campuran asfalt dengan ketepatan yang tinggi. Berdasarkan keputusan ini, kami boleh mengoptimumkan pemilihan bahan dan meramalkan kebarangkalian kegagalan dalam kitaran hayat turapan,” sambungnya.
Pada tahun 2021, kerajaan negeri dan tempatan membelanjakan lebih $206 bilion untuk penyelenggaraan jalan, dengan Jabatan Pengangkutan melaporkan hampir $1 trilion dalam pembaikan dan penyelenggaraan tertunggak yang diperlukan untuk jalan dan jambatan. Pengoptimuman campuran asfalt menggunakan AI boleh mengurangkan kos penyelenggaraan ini dengan ketara dan memanjangkan jangka hayat jalan raya.
Behnood menekankan kepentingan AI dalam memudahkan proses tradisional yang intensif buruh dan mahal untuk menentukan campuran bahan terbaik.
"Algoritma berasaskan kecerdasan buatan menawarkan alternatif yang kos efektif dan cekap kepada pendekatan berasaskan makmal tradisional, memakan masa dan intensif tenaga," tambahnya.
Aplikasi praktikal penyelidikan pasukan Behnood adalah luas.
"Hasil semua kajian ini boleh digunakan oleh jurutera yang mengamalkan, oleh Jabatan Pengangkutan, agensi persekutuan, sektor swasta - sesiapa sahaja yang bekerja di kawasan ini - untuk bergerak ke arah pendekatan yang mampan, kos efektif dalam reka bentuk," tambah Behnood. "Alat yang kami bangunkan boleh digunakan oleh mana-mana jurutera yang berlatih."
Selain itu, Behnood melihat AI memainkan peranan penting dalam pelbagai aspek infrastruktur melangkaui ketahanan turapan.
"AI juga boleh memainkan peranan penting dalam ketahanan bencana dan pengurusan risiko," tambahnya. "Sekiranya berlaku bencana atau bahaya semula jadi, pemindahan menjadi kritikal, dan AI boleh mengenal pasti laluan yang dioptimumkan yang disesuaikan dengan pelbagai senario pemindahan, memastikan kecekapan dan keselamatan."
Dengan menyepadukan kaedah dipacu AI merentasi pelbagai aspek pembinaan dan infrastruktur, Behnood dan pasukannya menyumbang kepada kemampanan dan kemajuan masyarakat.
“Terdapat begitu banyak contoh bagaimana kita boleh menggunakan AI untuk kemampanan dalam semua elemen pembinaan dan infrastruktur. Ini adalah kawasan yang besar, dan kami melakukan bahagian kecil kami untuk membantu masyarakat,” kata Behnood.