Yol ve Köprü İnşası ve Onarımında Yeni Araç: Yapay Zeka

Köprülerin yüzde 13’ünün yapısal olarak yetersiz olarak sınıflandırıldığı Pensilvanya’da mühendisler, yeni inşaatlar için daha hafif beton bloklar oluşturmak amacıyla yapay zeka kullanıyor. Diğer bir proje ise yapay zekayı kullanarak arabalardan gelen gürültüyü ve trafiğin neden olduğu bazı sera gazı emisyonlarını emebilecek bir otoyol duvarı geliştirmek.

Milyarlarca doların altyapı projelerine federal olarak tahsis edilmesinin, ülkenin yaşlanan köprülerini, tünellerini, binalarını ve yollarını onarmak veya değiştirmek için gereken maliyetin yalnızca küçük bir kısmını karşılayabileceği bir zamanda, bazı mühendisler daha dayanıklı yapılar oluşturmaya yardımcı olması için yapay zekaya bakıyor Daha az parayla projeler.

Pittsburgh Üniversitesi’nde mühendislik profesörü ve iki yapay zeka projesini birlikte geliştiren konsorsiyumun bir üyesi olan Amir Alavi, “Bunlar, sahip olduğumuz araçlara sahip, malzemelerden tasarruf eden, maliyetlerden tasarruf eden, her şeyden tasarruf sağlayan yapılardır” dedi. Pennsylvania Ulaştırma Bakanlığı ve Pennsylvania Paralı Yol Komisyonu.

Potansiyel çok büyük. Tek başına çimento üretimi dünyadaki karbon emisyonlarının en az yüzde 8’ini oluşturuyor ve her yıl dünya çapında 30 milyar ton beton kullanılıyor, dolayısıyla daha verimli beton üretiminin çevresel açıdan çok büyük etkileri olacaktır.

Ve yapay zeka (esasen bilgiyi sentezleyebilen ve insan zihninin yapabildiği kadar kalıplar ve sonuçlar bulabilen makineler), mühendislik zorlukları gibi görevleri hesaplanamayacak derecede hızlandırma ve iyileştirme yeteneğine sahip olabilir. Çok miktarda veriyi analiz ederek ve insanlara karar verme konusunda daha iyi bilgi, modeller ve alternatifler sunan seçenekler sunarak çalışır.

Hem daha uygun maliyetli olma (bir makinenin düzinelerce mühendisin işini yapması) hem de tanıdık görevlere yeni yaklaşımlar bulma konusunda daha yaratıcı olma potansiyeli var.

Ancak uzmanlar, teknolojinin büyük ölçüde düzenlemeye tabi olmadığı ve getirilerinin büyük ölçüde kanıtlanmadığı durumlarda, teknolojinin çok hızlı benimsenmemesi konusunda uyarıyor. Bazıları, özellikle yapay zekanın, çeşitli düzenleyicilerin ve katılımcıların uzun bir süre boyunca faaliyet gösterdiği bir süreçte altyapı tasarlama yeteneğinden endişe duyuyor. Diğerleri, yapay zekanın internetin tamamından anında yararlanabilme yeteneğinin, güvenilmez sonuçlar üreten hatalı verilere yol açabileceğinden endişe ediyor.

Amerika’nın altyapı sorunları son yıllarda daha da belirgin hale geldi; Teksas’ın elektrik şebekesi 2021’deki yıkıcı buz fırtınaları sırasında arızalandı ve eyaletin ihtiyaçlarıyla boğuşmaya devam ediyor; Flint, Michigan’dan Jackson, Miss.’e kadar ülke genelindeki topluluklar, su kaynaklarının azalmasıyla mücadele ediyor; ve ülke çapında 42.000’den fazla köprü kötü durumda.

Ohio State Üniversitesi’nde inşaat, çevre ve jeodezik mühendisliği profesörü Abdollah Shafieezadeh, ülkedeki karayollarının ve köprülerin büyük çoğunluğunun onlarca yıl önce inşa edildiğini ve bunun sonucunda “altyapı zorluklarının birçok açıdan önemli olduğunu” söyledi.

Pensilvanya’daki işbirlikleri yapay zekanın bu sorunlardan bazılarını çözme potansiyelini yansıtıyor.

Köprü projesinde mühendisler, dayanıklılığı korurken yüzde 20 daha az malzeme kullanan beton bloklar için yeni şekiller geliştirmek amacıyla yapay zeka teknolojisini kullanıyor. Pensilvanya Ulaştırma Bakanlığı blokları bir köprü inşa etmek için kullanacak; Amerikan Karayolu ve Ulaşım İnşaatçıları Birliği’ne göre eyalette onarılması gereken 12.000’den fazla kişi var.

Pittsburgh’daki mühendisler aynı zamanda araçlardan yayılan nitröz oksidin bir kısmını da tutacak daha verimli bir gürültü emici duvar tasarlamak için Pennsylvania Paralı Yol Komisyonu ile birlikte çalışıyor. Otoyol ses kirliliğinden orantısız bir şekilde etkilenen bir bölgeye inşa etmeyi planlıyorlar. Tasarımlar malzeme maliyetlerinde yaklaşık yüzde 30 tasarruf sağlayacak.

Dr. Alavi, bu yeni projelerin sahada test edilmediğini ancak laboratuvar ortamında başarılı olduklarını söyledi.

Yapay zekanın yeni tasarımlar geliştirme hızına ek olarak inşaat mühendisliğindeki en büyük çekiciliklerinden biri de hasarı önleme ve tespit etme potansiyelidir.

Uzmanlar, mühendisler ve ulaşım acentelerinin onarım projelerine büyük miktarda para yatırmak yerine, köprüde çatlak oluşması gibi sorunları erkenden tespit edebileceklerini söylüyor.

Bu teknoloji, bu yaz Philadelphia’da Interstate 95’teki köprünün çökmesi veya bu ay Los Angeles’ta Interstate 10’un bir bölümünü kapatan yangın gibi olaylarda gerçek zamanlı olarak neler olduğuna dair bir analiz sağlama kapasitesine sahip. Northeastern Üniversitesi’nde mühendislik ve bilgisayar bilimi profesörü Seyede Fatemeh Ghoreishi, otomatik acil durum müdahalelerinin devreye alındığını söyledi.

Ancak pek çok alanda olduğu gibi yapay zeka, insan işi ve fiziksel güvenlik arasındaki ilişkiye dair konuşmalar ve endişeler giderek artıyor.

Yapay zekanın birçok kullanımda faydalı olduğu kanıtlanmış olsa da teknoloji liderleri Kongre önünde ifade vererek düzenleme yapılması için baskı yaptı. Geçtiğimiz ay Başkan Biden, güvenlik, mahremiyet ve işçilere destek de dahil olmak üzere bir dizi yapay zeka standardı için bir idari emir yayınladı.

Uzmanlar ayrıca yapay zeka sistemlerinden kaynaklanan dezenformasyonun yayılmasından da endişe duyuyor. Yapay zeka, halihazırda mevcut verileri entegre ederek çalışır; dolayısıyla bu veriler yanlış veya taraflıysa yapay zeka hatalı sonuçlar üretecektir.

Amerikan İnşaat Mühendisleri Derneği’nin eski başkanı Norma Jean Mattei, “Gerçekten harika bir araç, ancak bu noktada yalnızca ilk taslak için kullanmanız gereken bir araç” dedi.

Kariyeri boyunca mühendislik eğitimi ve etik konularında çalışan Dr. Mattei şunları ekledi: “Bir kez geliştikten sonra, sorun yaşama olasılığınızın daha düşük olduğu bir noktaya geleceğimizden eminim. Henüz orada değiliz.”

Yapay zekaya yönelik standartların eksikliği de endişe verici. Örneğin Mesleki Güvenlik ve Sağlık İdaresi’nin robotik endüstrisi için standartları yok. Otonom araçların karıştığı araba kazalarına ilişkin endişeler artıyor ancak otomobil üreticilerinin şimdilik herhangi bir federal yazılım güvenliği testi düzenlemesine uyması gerekmiyor.

Columbia Üniversitesi’nde mimarlık teknolojisi alanında yardımcı doçent olan Lola Ben-Alon da yapay zekayı kullanırken dikkatli bir yaklaşım benimsiyor. Yapay zekanın nasıl kullanılması gerektiğini anlamak için zaman ayırmanın gerekliliğini vurguladı ancak “bunu kınamadığını” söyledi. ve birçok büyük potansiyele sahip olduğunu.

Altyapı projelerinde ve diğer yerlerde yapay zekanın insanların yerine geçecek bir araç olarak değil, insanlar tarafından kullanılacak bir araç olarak var olduğundan çok az şüphe var.

Dr. Ben-Alon, mühendislik alanında “İnsan varlığı ve deneyiminin hâlâ güçlü ve önemli bir yeri var” dedi.

Yapay zeka etrafındaki belirsizlik, Pittsburgh’daki gibi projelerin finansmanında daha fazla zorluğa neden olabilir. Ancak Pensilvanya Ulaştırma Bakanlığı sözcüsü, ajansın Dr. Alavi ve ekibinin tasarladığı betonun köprü inşaatı alanını nasıl genişletebileceğini görmekten heyecan duyduğunu söyledi.

Dr. Alavi, kariyeri boyunca yaptığı çalışmaların kendisine yapay zekanın potansiyel risklerinin ne kadar ciddi olduğunu gösterdiğini söyledi.

Ancak kendisinin ve ekibinin yaptığı tasarımların güvenliğinden emin ve teknolojinin geleceği konusunda heyecan duyuyor.

Dr. Alavi, “10, 12 yıl sonra bu, hayatlarımızı değiştirecek” dedi.