ارزیابی اثر هوش مصنوعی در تصمیم گیری عمرانی و پیش بینی خرابی زیرساخت های شهری

زمینه و هدف: رشد شتابان شهرنشینی و پیچیدگی روزافزون پروژه های عمرانی، نیاز به سیستم های تصمیم یار هوشمند را برای مدیریت بهینه منابع، کاهش ریسک و افزایش تاب آوری زیرساخت های شهری دوچندان کرده است. در این میان، هوش مصنوعی به عنوان ابزاری نوین برای تحلیل داده های حجیم، مدل سازی رفتار سازه ها و پیش بینی خرابی زیرساخت های شهری مطرح شده است. هدف این پژوهش، ارزیابی اثر هوش مصنوعی در تصمیم گیری عمرانی و پیش بینی خرابی زیرساخت های شهری و تبیین ظرفیت ها، چالش ها و الزامات به کارگیری آن در سیستم های مدیریت شهری است.روش تحقیق: این مطالعه به صورت ترکیبی (تحلیلی–کاربردی) انجام شده است. در گام نخست، با مرور نظام مند ادبیات و تجارب جهانی، مهم ترین روش ها و الگوریتم های هوش مصنوعی مورد استفاده در حوزه تصمیم گیری عمرانی و مدیریت دارایی های زیرساختی شناسایی شد. در گام دوم، چارچوبی مفهومی برای یکپارچه سازی داده های عمرانی شامل اطلاعات بهره برداری، بازرسی میدانی، سنسورهای هوشمند و داده های محیطی با مدل های یادگیری ماشین و یادگیری عمیق توسعه یافت. در گام سوم، کارایی این چارچوب با استفاده از داده های نمونه مربوط به شبکه معابر، تاسیسات زیربنایی و سازه های شهری، در سناریوهای مختلف پیش بینی خرابی زیرساخت های شهری و اولویت بندی مداخلات تعمیر و نگهداشت، مورد ارزیابی قرار گرفت.یافته ها: نتایج نشان می دهد استفاده از مدل های هوش مصنوعی در مقایسه با روش های سنتی، دقت پیش بینی خرابی و کاهش عملکرد زیرساخت ها را به طور معناداری افزایش داده و امکان شناسایی زودهنگام نقاط بحرانی را فراهم می کند. به کارگیری الگوریتم های طبقه بندی و رگرسیون مبتنی بر یادگیری ماشین، در ترکیب با داده های مکانی و زمانی، منجر به ارتقای کیفیت تصمیم گیری عمرانی در مراحل طراحی، برنامه ریزی نگهداشت و بازتوانی زیرساخت ها شده است. همچنین، تحلیل حساسیت مدل ها نشان داد که در دسترس بودن داده های جامع و به روز، کالیبراسیون صحیح مدل ها و در نظر گرفتن عدم قطعیت های محیطی، نقش کلیدی در عملکرد قابل اعتماد سیستم های هوش مصنوعی دارد.نتیجه گیری: بر اساس نتایج این پژوهش، هوش مصنوعی می تواند به عنوان جزء جدایی ناپذیر نظام مدیریت زیرساخت های شهری، در پشتیبانی از تصمیم گیری عمرانی و پیش بینی خرابی زیرساخت های شهری به کار گرفته شود و با کاهش هزینه های چرخه عمر، افزایش ایمنی و بهبود تاب آوری شهرها در برابر مخاطرات طبیعی و انسان ساز، ارزش افزوده قابل توجهی ایجاد کند. با این حال، موفقیت در پیاده سازی این رویکرد مستلزم توسعه زیرساخت های داده، ارتقای سواد داده ای و الگوریتمی مدیران و کارشناسان، تدوین استانداردهای فنی و توجه به ملاحظات اخلاقی و حاکمیت داده است. در مجموع، ارزیابی اثر هوش مصنوعی در تصمیم گیری عمرانی و پیش بینی خرابی زیرساخت های شهری نشان می دهد که حرکت به سوی شهرهای هوشمند و پایدار بدون بهره گیری هدفمند و نظام مند از این فناوری امکان پذیر نخواهد بود.