Archiv inženýrských systémů – Toto je náš svět

Konference „BIM a BEM modelování v navrhování inženýrských systémů budov a konstrukcí“, pořádaná časopisem S.O.K. a společností Reed Exhibition a ITE, byla úspěšná.

Na základě souhrnných dat z ITE (čtečky čárových kódů) a registrátorů ze S.O.K. Akce se zúčastnilo více než 450 profesionálů z oboru.

K výměně názorů na důležitý trend v segmentu designu se sešli přední odborníci na BIM a BEM technologie, zástupci společností dodávajících software, specializované poradenské společnosti a výrobci zařízení se zájmem o využití digitálních dvojčat svých zařízení. Sál akce se zúčastnili zástupci projekčních organizací se zkušenostmi s implementací BIM modelů, dále zástupci instalačních a provozních organizací, regulačních orgánů, vzdělávacích institucí, profesních sdružení a další specialisté v oblasti inženýrského projektování budov a konstrukcí.

Shromážděné specialisty oslovil úvodním slovem moderátor konference, šéfredaktor časopisu S.O.K. Alexandr Gudko. Poznamenal, že modelování BIM v Rusku nabírá na síle. „V krátké době se tato oblast stane nejen zajímavou jako progresivní designová technologie, ale i povinným prvkem procesu tvorby projektu,“ uvedl moderátor. To znamená, že nastala doba, kdy se na toto téma nebude moc diskutovat. Alexander Gudko vyjádřil naději, že konference přispěje k rozšíření využití BIM a BEM při navrhování domácích inženýrských systémů.

Účastníky konference pozdravil jménem prezidenta NOPRIZ Michail Posokhin a svým jménem Alexander Grimitlin, prezident AS ABOK NORTH-WEST, viceprezident, člen Rady, koordinátor pro Severozápadní federální okruh NOPRIZ.

Alexander Grimitlin zdůraznil důležitost tématu zvoleného organizátory konference a nastínil hlavní úkoly a problémy v této oblasti. Předseda AS „AVOC SEVEROZÁPAD“ se následně aktivně zúčastnil.

Jménem Igora Meshcherina, prezidenta Národní komory inženýrů a člena Rady NOPRIZ, předala pozdravy Elena Kolosová, viceprezidentka Národní komory inženýrů. Elena Kolosová ve své zprávě uvedla, že technologie informačního modelování se stále více šíří jak v zahraničí, tak v Rusku. V Rusku jsou však praktické příklady použití pozorovány především u komerčních zákazníků a provozních organizací a ukázaly objektivní důvody. Přednášející zhodnotil současný stav zavádění BIM technologií v Rusku v kontextu hlavních účastníků investičního a stavebního projektu. Elena Kolosová se také podělila o své zkušenosti z interakce s evropskými kolegy v rámci pracovní skupiny BIM Evropské rady národních komor inženýrů.

„Automatická analýza modelu REVIT a následný výpočet tepelného zatížení – inovativní možnosti softwaru liNear“: toto téma ve své prezentaci diskutovala Yulia Makarchuk, manažerka rozvoje podnikání v SNS ve společnosti liNear GmbH (Aachen, Německo). Studenti byli seznámeni s unikátními možnostmi automatické analýzy modelů budov v REVITu přímo prostřednictvím speciálně vyvinutého modelového API, které umožňuje liNear řešit nespočet problémů vznikajících v reálných projektech. Hloubková podrobná analýza umožňuje provádět vysoce přesné výpočty topné zátěže v souladu s ruskými normami a výpočty chladicí zátěže v souladu s ASHRAE.

Jsou kompozitní komponenty s jejich vrstvami modelovanými v různých propojených souborech počítány jako jeden tepelný prvek? Je možné automaticky rozdělit neizolovanou podlahu na 4 zóny? Jak dlouho může trvat analýza budovy s více než 5000 XNUMX místnostmi? Jak můžete spravovat data výpočtu tepelného zatížení při projektování v souladu s technologiemi BIM? Na všechny tyto otázky odpověděla Julia Makarchuk během zprávy.

Vera Burtseva, generální ředitelka BUREAU TECHNIKI Group, hovořila o tom, jak ušetřit 6 milionů rublů ročně na provozu budovy pomocí BIM a BEM. Je možné ve fázi návrhu určit náklady na zdroje, které vzniknou při provozu zařízení? Vyhodnotit energetickou účinnost objektu v penězích? Jak přesná jsou tato data a můžete se na ně spolehnout? Řečník odpověděl na tyto otázky na příkladu ze skutečného případu.

Generální ředitel Vysotského poradenství Alexander Vysockij představil profesionálům zprávu „Přechod na BIM: o čem marketéři nemluví“. 20 minut o temné stránce BIM inženýrství.” Podle pozorování řečníka v roce 2018 všichni mluvili o „magických“ výhodách BIM: rychlejší návrh, okamžité a přesné specifikace, automatická detekce chyb. Ale v zákulisí byla „krev, bolest a slzy“ designérů. Bohužel první projekty trvají déle, jsou náročnější a změny se týkají celé firmy. Přednášející hovořil o potížích, které čekají projektanta inženýrských systémů v procesu přechodu na BIM. Alexander Vysockij ukázal, jak lépe strukturovat proces implementace, překonat potíže a dosáhnout působivých výsledků.

Zkušenosti s využitím BIM ve výrobním segmentu byly popsány ve společné zprávě „Digitální technologie ve službách předních světových výrobců topné techniky“ (zkušenosti firmy Bosch Thermotechnics)“ Tatyana Morzeva, vedoucí produktového směru „Industrial Equipment“ společnosti Bosch Thermotekhnika a Vitaly Konovalov, technický ředitel společnosti Alliance of Engineers and Designers. Prezentace řečníků byla zaměřena na příklady využití pokročilých digitálních technologií společností Bosch Thermotechnics. Fenomén a aktivní rozvoj BIM technologií umožňuje podle odborníků výrobci poskytnout účastníkům trhu (od projekčních a montážních organizací až po koncového uživatele a provozovatele zařízení) větší škálu možností a preferencí. Tatyana Morzeva se podělila o zkušenosti společnosti Bosch se zaváděním BIM technologií pro topná zařízení vlastní výroby a hovořila také o perspektivách práce s BIM platformami v Rusku z pohledu předního světového dodavatele high-tech a energeticky efektivních řešení.

Alexander Osipov, generální ředitel společnosti BIM Academy, v rámci zprávy „Digitální dvojčata strojírenských zařízení. Služby, které potřebují výrobci a konstrukční týmy“ se dotkl následujících témat: „Digitální dvojčata – co to je?“, „Problémy pro konstruktéra“, „Problémy pro výrobce zařízení“, „Řešení problémů na obou stranách“.

Zástupkyně mezinárodního výrobce čerpací techniky – přední inženýrka Grundfos LLC – Anastasia Chirkova posluchačům řekla, jak může výrobce zařízení vytvořit „živý“ obsah BIM pro domácí trh. Podle Anastasie se projektování inženýrských systémů budov a staveb v Rusku dostává na kvalitativně novou úroveň, a to především díky technologiím informačního modelování, které získávají legislativní formy. Přednášející se podělil o více než 2 roky úspěšných zkušeností s tvorbou unikátního obsahu pro komplexní strojírenská zařízení, která splňují požadavky tuzemských zákazníků.

Důležitost energetického modelování zdůraznil ve své zprávě „BEM: testování konstrukčních řešení v oblasti inženýrských systémů a architektury pomocí virtuálního stánku“ Ilya Zavaleev, ředitel HPBS. Řečník řekl, že technologie digitálního modelování byla vypůjčena z leteckého a strojírenského průmyslu, kde ve fázi výzkumu a vývoje provádějí digitální modelování složitých systémů před provedením fyzických testů, které jsou velmi drahé, a před uvedením produktu do sériové výroby. Přednášející hovořil o tom, jak se dnes podobné modelování ve stavebnictví provádí. Koncept, projekt nebo pracovní řešení se nahraje do virtuální digitální kabinky. Na digitálním stánku se určuje, jak bude budova fungovat, kontroluje se výkon systémů a mikroklima, zjišťuje se energetická zátěž a optimalizují řešení.

Programy z řady Audytor, jako nový přístup k BIM navrhování, představil ve své zprávě Petr Vereschinsky, autor programů z řady Audytor, prezident SANKOM Sp. z oo, (Polsko, Varšava) a jeho kolegyně. Software pro navrhování inženýrských systémů je podle řečníků jedním z hlavních nástrojů moderního designéra. Společnost SANKOM Sp. z oo má téměř 30 let zkušeností s vývojem softwaru pro projektování systémů vytápění a zásobování vodou. V roce 2017 SANKOM vyvinul Pro verze programů ze série Audytor, které umožňují interakci s Autodesk Revit pomocí speciálních pluginů.

Dmitrij Klimov, projektový manažer inženýrského oddělení, vedoucí skupiny HVAC v projektové kanceláři APEX a Dmitrij Ivanov, vedoucí skupiny matematického modelování, Ph.D., LEED Green Associate, ASHRAE BEMP v projektové kanceláři APEX ve zprávě „Life cyklus budovy: od BIM – k BEM a provozu“ poznamenal, že výpočet stavebních inženýrských systémů podle dnešních ruských norem neposkytuje úplný obrázek o změnách zatížení v závislosti na vnějších podmínkách. Díky energetickému modelu můžete vyhodnocovat řešení obsažená v projektu, analyzovat alternativy a optimalizovat ukazatele spotřeby energie. Řečníci hovořili o cestě, kterou se energetický model budovy ubírá od fází vzniku a tvorby požadavků až po provoz.

Na závěr se odborníci seznámili s prezentací „Aplikace technologií BIM a CFD pro stavbu energeticky efektivního domu“, ve které Ildar Sultanguzin (profesor Národní výzkumné univerzity „MPEI“, certifikovaný projektant pasivních domů), Tatyana Yatsyuk (architektonický inženýr v konzultační agentuře Sodeistvie Project Consulting Agency) a Dmitrij Kruglikov (magistr Národní výzkumné univerzity „MPEI“ ve specializaci „Industrial tepelné elektrárny“, projektant společnosti TURKOV) ukázal, jak vytvořit komfortní prostředí, včetně zónování domu a lokality s ohledem na potřeby a úkoly života, zvolit prostorové řešení domu a dalších budov s ohledem na zohlednit okolní prostor, určit optimální umístění a vztah všech inženýrských systémů. Ve zprávě přednášející uvedli příklad návrhu BIM a BEM soukromého energeticky efektivního domu postaveného v Moskevské oblasti. Prostorové plánování, design a inženýrská řešení byla vyvinuta v softwarovém balíku Archicad Graphisoft. Vytápěcí systémy byly vypočteny a vybrány pomocí balíčku Passive House Design Package. BIM model byl exportován do softwarového balíku ANSYS Fluent, ve kterém byly pomocí metody konečných prvků vypočteny teplotní a rychlostní pole v každém bodě BIM modelu.

Všechny prezentace přednášejících konference si účastníci konference vyslechli s opravdovým zájmem, který neutuchal až do samotného závěru akce. O nehynoucím zájmu o téma BIM a BEM modelování a o zkušenostech zprostředkovaných přednášejícími svědčilo to, že sál zůstal zaplněn od rána do večera – až do slov moderátora, který přednášejícím a posluchačům poděkoval za účast na akci a vyjádřil naději na pokračování této diskuse během následujících akcí .

Jaké technologie změní náš svět v blízké budoucnosti? Některé nám poskytnou nové obzory, jiné změní obvyklý řád věcí. Níže uvádíme výběr klíčových trendů, které podle odborníků navždy změní naše životy.

Syntetická média

Technologie AI již umožňují generovat text, video a zvuk, které nelze odlišit od obsahu vytvořeného lidmi. Relativně nedávno se objevila syntetická média – mediální obsah kompletně generovaný umělou inteligencí. Odborníci tvrdí, že popularita těchto technologií nadále roste a mohly by v blízké budoucnosti změnit mediální průmysl. Příkladem použití syntetických médií byl experiment provedený v Evropě. V říjnu OFF Radio Krakow představilo nové moderátory založené na umělé inteligenci. Jedná se o virtuální postavy: Emilia “Amy” Nowa, Jakub “Kuba” Zielinski a Alex. Jejich obrazy a způsob vedení pořadů vznikly na základě popisů sestavených redakčními novináři. Cílem bylo přilákat mladé a aktivní publikum, které se zajímá o inovativní technologie. Experiment ale vyvolal mezi posluchači smíšené reakce. Týden po spuštění projektu byla rozhlasová stanice nucena opustit používání AI moderátorů. Navzdory tomuto neúspěchu se analytici domnívají, že syntetická média představují jen začátek velkého posunu v tomto odvětví. V příštích letech můžeme očekávat vznik nových projektů s obsahem zcela vytvořeným umělou inteligencí. A nejde jen o texty a obrázky, ale také o virtuální herce, hlasatele, celé filmy a pořady vyvíjené bez lidské účasti.

Prostorové výpočty

• Senzory a kamery s integrovanými funkcemi AI, které zachycují pohyby a okolí.
• Video mapování (3D mapování) – technologie, která umožňuje vytvářet trojrozměrné projekce na fyzické objekty s přihlédnutím k jejich geometrii a umístění.
• Systémy interakce člověk-počítačpomocí hlasových příkazů, gest, pohybů očí a dotyků.
• Integrace strojového učení a AI přizpůsobit digitální obsah potřebám uživatelů.

Zde jsou oblasti, ve kterých se tyto technologie používají:

• Zdravotní péče: školení chirurgů nebo simulace operací.
• Образование: vytváření interaktivních učeben a virtuálních učebních prostor.
• Zábava a hry: Úplné ponoření do digitální reality.
• Výroba a průmyslový design: Vizualizace složitých procesů a layoutů.
• Maloobchod: Zobrazte produkty ve 3D pro zlepšení uživatelské zkušenosti.

Podle analytiků společnosti Gartner by trh prostorových počítačů, odhadovaný na 110 miliard dolarů v roce 2023, mohl do roku 2033 dosáhnout 1,7 bilionu dolarů. Díky tomu je technologie jednou z klíčových oblastí pro rozvoj a investice v nadcházejících desetiletích.

Neuromorfní výpočty

Moderní technologie umělé inteligence udělaly impozantní pokrok, ale stále nejsou schopny vyřešit mnoho kreativních a složitých problémů, které vy i já můžeme snadno vyřešit. Ale to by se mohlo všechno změnit s pokroky v neuromorfních výpočtech. Jedná se o směr zaměřený na vytváření algoritmů a procesorů, které napodobují fungování mozku.

Intel Labs vyvíjí inovativní neuromorfní procesory, které, přestože jsou založeny na konvenčních tranzistorech, mají zásadně odlišnou architekturu. Je co nejblíže struktuře biologických neuronů. Například umělý neuron, stejně jako jeho přirozený protějšek, má jeden výstup – „axon“. Signály z něj mohou být poslány do mnoha „vstupů“ jiných neuronů a měnit jejich stav. Tento model umožňuje procesorům reprodukovat neurální interakce, které jsou základem myšlení.

Neuromorfní výpočty již ukazují potenciál pro modelování chování biologických systémů. Například digitální neurony umožňují přesně obnovit fungování skutečných neuronových sítí. To otevírá obrovské vyhlídky – zejména v medicíně, robotice a zpracování velkých dat.

Odborné prognózy potvrzují důležitost této oblasti. Podle i-Micronews vzroste trh neuromorfních počítačů v USA z 69 milionů USD v roce 2024 na 5 miliard USD v roce 2029 a do roku 21,3 dosáhne 2034 miliardy USD. Analytici Circuit Insight navíc naznačují, že do roku 2025 budou neuromorfní čipy přizpůsobeny se může objevit použití v chytrých telefonech. To umožní zavedení schopností bližších lidskému myšlení do každodenních zařízení, například pro pokročilejší predikční funkce nebo zpracování dat v reálném čase.

Micro LLM

Velké jazykové modely (LLM, neboli Large Language Models) se staly skutečným průlomem v oblasti umělé inteligence a umožňují generovat texty, které jsou stylově i obsahem k nerozeznání od lidské práce. Historie LLM sahá až do 1990. let 2000. století, kdy IBM poprvé začala experimentovat s modely pro zpracování statistických dat. S rozvojem internetu v roce 2010 se tvorba databází pro takové modely stala dostupnější a v roce 2017 se neuronové sítě naučily analyzovat nejen texty, ale i obrázky. V letech 2018–XNUMX se objevily modely, které dokázaly generovat logicky koherentní a smysluplné texty.

Tradiční LLM vyžadují značné výpočetní zdroje. Jejich školení vyžaduje použití obrovského množství dat a výkonných serverů, díky čemuž jsou přístupné pouze velkým společnostem. Rozvoj mikro-LLM však tuto situaci mění. Tyto kompaktní jazykové modely jsou navrženy pro vysoce specializované úlohy, jako je spouštění mobilních aplikací, analýza místních informací, přizpůsobení nástrojů pro konkrétní uživatele a prediktivní vyhledávání.

Výhodou mikro-LLM je, že si zachovávají generativní schopnosti umělé inteligence i v prostředí s omezenými zdroji. Malé a střední podniky mohou takové modely integrovat do svých procesů za účelem automatizace zpracování textu, analýzy dat nebo vytváření personalizovaných řešení pro zákazníky. To umožňuje přístup k pokročilým technologiím bez nutnosti investovat do drahé infrastruktury.

Budoucnost mikro-LLM spočívá v jejich schopnosti učinit složité a drahé technologie dostupnějšími. Stávají se klíčovým nástrojem pro vývojáře a společnosti k implementaci umělé inteligence do každodenních úkolů a zároveň k optimalizaci nákladů a zlepšování uživatelské zkušenosti.

Hybridní počítačové systémy

Jedná se o integraci různých typů výpočetních technologií: tradiční servery, cloudové platformy, okrajová výpočetní zařízení, kvantové počítače a neuromorfní procesory. Jejich hlavním cílem je spojit schopnosti těchto systémů pro řešení složitých problémů rozložením výpočetní zátěže na různé platformy.

Například periferní zařízení, jako jsou bezpečnostní kamery, by mohla shromažďovat data v reálném čase a odesílat je na cloudové servery pro hloubkovou analýzu a složité matematické výpočty by mohly být řešeny pomocí kvantových počítačů. Tato distribuce umožňuje optimalizovat využití zdrojů a urychlit provádění úkolů, které vyžadují vysoký výkon.

Hybridní systémy však nejsou bez nevýhod. Jejich účinnost závisí na správném návrhu a řízení. Nesprávné rozdělení úkolů nebo nekonzistence mezi komponenty mohou vést ke zpožděním nebo poruchám v celém systému. Pokud jsou například data směrována na nesprávnou platformu, může dojít k přetížení jednoho z prvků a zpomalení úloh.

Navzdory rizikům jsou hybridní systémy stále populárnější. Nacházejí uplatnění ve zdravotnictví, vědeckém výzkumu a dalších oblastech. Například v medicíně lze hybridní systémy použít ke zpracování velkých objemů dat pacientů, kombinující lokální zařízení, cloudové platformy a neuromorfní procesory pro analýzu obrazu a predikci onemocnění.

Perspektivy hybridních systémů jsou spojeny s dalším rozvojem integrace a automatizace jejich komponent. V budoucnu se jejich použití může stát standardem pro provádění složitých výpočtů, které vyžadují vysokou rychlost, spolehlivost a efektivitu.

Technologie neviditelné inteligence prostředí (Ambient Invisible Intelligence)

Jedná se o další krok ve vývoji zařízení s integrací AI. Tento termín se vztahuje na použití ultra levných malých inteligentních značek a senzorů v každodenním prostředí pro rozsáhlé a cenově dostupné monitorování a analýzu stavu různých objektů. Takové technologie se stávají součástí našich životů, často bez povšimnutí, a umožňují nám zlepšit interakci s prostředím, zvýšit pohodlí a bezpečnost.

Příkladem jsou reproduktory s generativní AI, zvonky s funkcemi rozpoznávání obličeje a odesílání dat do chytrého telefonu. Chytré chladničky umí nejen hlásit obsah, ale také analyzovat data spotřeby produktů a nabízet nápady na přípravu pokrmů. V blízké budoucnosti se mohou objevit ještě inovativnější řešení, jako jsou chytré kelímky, které dokážou analyzovat složení a teplotu nápojů.

Hlavní výhodou zařízení s neviditelnou inteligencí je jejich integrace do běžného života bez nutnosti rozptylovat se chytrými telefony nebo tablety. Můžete například ovládat hudbu, sledovat zprávy, kontrolovat svůj rozvrh nebo dokonce chatovat s přáteli prostřednictvím promítacího plátna na stěně nebo na stole. To vše probíhá plynule a přirozeně, takže se uživatel může soustředit na jiné úkoly.

Vyhlídky na rozvoj neviditelné inteligence jsou působivé. V procesu evoluce AI se taková zařízení mohou stát součástí nejen chytré domácnosti, ale i veřejných prostor – obchodů, kanceláří, dopravy.

Rozšířená realita (XR)

Tato položka kombinuje technologie virtuální reality (VR), rozšířené reality (AR) a smíšené reality (MR). Konzultační společnost Customer Think označila XR za jednu z klíčových technologií roku 2025, která slibuje výrazné narušení mnoha průmyslových odvětví.

Technologie se již používají v následujících oblastech:

• Zdravotní péče: školení chirurgů a zdravotnického personálu v podmínkách co nejbližších skutečným.
• Letectví: Školení pilotů a technického personálu pomocí simulátorů založených na XR.
• Průmysl: Použití XR k výcviku zaměstnanců pro práci s nebezpečným nebo složitým vybavením bez ohrožení jejich života a zdraví.

Hlavní výhodou XR je schopnost dělat učení lepší a zajímavější. Smíšená realita umožňuje zaměstnancům pracovat s virtuálními objekty v běžném světě a prostřednictvím tohoto lépe asimilovat materiál. To je důležité zejména tam, kde jsou chyby drahé. Technologie XR navíc firmám umožňují ušetřit peníze. Místo drahého vybavení a dlouhých stáží můžete využít virtuální simulace: snadno se aktualizují a přizpůsobují obchodním potřebám.

A s XR mohou nakupující umístit virtuální nábytek do svého domova, aniž by opustili obchod, a designéři mohou pracovat na projektech ve 3D prostoru.

Mírový atom pro datová centra

Jaderná energie se stává klíčovou součástí pro uspokojení potřeb infrastruktury umělé inteligence. Rostoucí poptávka po technologiích umělé inteligence vyžaduje více serverů, datových center a výpočetního výkonu, což vede k výraznému nárůstu nákladů na energii. Velké technologické společnosti se snaží tyto potřeby uspokojit čistou energií, ale solární a větrné zdroje již nestíhají. Proto se pozornost stále více obrací k jaderné energetice. Mimochodem, o tom se tu již psalo.

Výzkumníci z poradenské společnosti Capgemini poznamenávají, že rozvoj jaderné energie pro infrastrukturu AI se v roce 2025 stane jedním z hlavních trendů. Potvrzují to kroky společností Microsoft, Google a Amazon, které již investují do jaderných projektů. Uzavírají dohody s energetickými společnostmi o dodávkách energie ze stávajících jaderných elektráren a budují nové malé modulární reaktory (SMR).

SMR jsou minijaderné elektrárny s kapacitou energetické jednotky až 300 MW – to je mnohem méně než u tradičních elektráren. Hlavní výhodou takových reaktorů je modularita. Konstrukce jsou sestaveny ze samostatných bloků, které jsou dopravovány na místo instalace. To snižuje dobu výstavby a náklady. Stanice jsou vhodné pro distribuovanou energetickou infrastrukturu a zajišťují napájení datových center a serverů.

Google a Amazon se již rozhodly pro malé modulární reaktory a považují je za udržitelné řešení svých energetických potřeb. Nové dohody a velké investice v této oblasti lze podle analytiků očekávat v roce 2025. Je pravděpodobné, že jaderná energie se stane jedním z klíčových zdrojů energie pro podporu provozu složitých systémů umělé inteligence.

Technologie XR, hybridní systémy a neviditelná inteligence již mění způsob, jakým se učíme, pracujeme a každodenní život. Umožňují šetřit zdroje, minimalizovat rizika a zpřístupňovat složité procesy začínajícím specialistům. V budoucnu se taková řešení stanou nedílnou součástí široké škály oblastí – od medicíny a letectví až po maloobchod a home management. Možná ve výběru něco chybí? Pokud ano, napište do komentářů, pojďme diskutovat!

• budoucnost je tady
• IT prognózy
• technologie
• předpovědi
• Umělá inteligence

• Blog společnosti MTS
• Budoucnost je tady
• Výzkum a prognózy v IT