کاربرد هوش مصنوعی در مهندسی عمران یک مطالعه مروری سیستماتیک

در دهه های اخیر رشد شتابان فناوری های محاسباتی و افزایش حجم داده های مهندسی موجب شده است رویکردهای نوین مبتنی بر هوشمندسازی در بسیاری از حوزه های مهندسی مورد توجه قرار گیرند. مهندسی عمران به عنوان یکی از ارکان اساسی توسعه زیرساخت های شهری و ملی نیز از این تحول فناورانه بی بهره نمانده است. هدف از این پژوهش ارائه یک مطالعه مروری سیستماتیک درباره کاربردهای هوش مصنوعی در مهندسی عمران و بررسی روندهای پژوهشی، حوزه های کاربردی، مزایا، محدودیت ها و چشم اندازهای آینده آن است. در این مطالعه با بررسی مجموعه ای از مقالات علمی و همایشی منتشر شده در سال های اخیر تلاش شده است تصویری جامع از نحوه به کارگیری روش های هوشمند در حل مسائل پیچیده مهندسی عمران ارائه شود. نتایج بررسی ها نشان می دهد که روش های مبتنی بر یادگیری ماشین، شبکه های عصبی، الگوریتم های تکاملی و سیستم های تصمیم یار هوشمند در زمینه هایی مانند طراحی سازه ها، پیش بینی رفتار مصالح، مدیریت ساخت، تحلیل خطرات طبیعی، پایش سلامت سازه ها و بهینه سازی پروژه های عمرانی کاربرد گسترده ای یافته اند. استفاده از این روش ها موجب افزایش دقت پیش بینی ها، کاهش هزینه های محاسباتی، بهبود فرآیند تصمیم گیری و افزایش ایمنی و پایداری زیرساخت ها شده است. در حوزه مهندسی سازه، مدل های هوشمند توانسته اند رفتار غیرخطی مصالح و سازه ها را با دقت قابل توجهی پیش بینی کنند. در مهندسی ژئوتکنیک نیز از این روش ها برای تخمین ظرفیت باربری خاک، پیش بینی نشست و تحلیل پایداری شیب ها استفاده شده است. همچنین در مدیریت پروژه های عمرانی، الگوریتم های هوشمند در برنامه ریزی زمان بندی، برآورد هزینه و مدیریت ریسک نقش مهمی ایفا می کنند. با وجود مزایای فراوان، چالش هایی مانند نیاز به داده های با کیفیت، دشواری تفسیر برخی مدل های هوشمند و محدودیت در تعمیم پذیری نتایج همچنان مطرح است. یافته های این مطالعه نشان می دهد که ادغام دانش مهندسی عمران با روش های هوش مصنوعی می تواند زمینه ساز تحول در شیوه های تحلیل، طراحی و مدیریت پروژه های عمرانی شود. همچنین پیش بینی می شود با گسترش سامانه های پایش هوشمند، افزایش دسترسی به داده های بزرگ و توسعه الگوریتم های پیشرفته، کاربرد این فناوری در مهندسی عمران در سال های آینده رشد چشمگیری داشته باشد. نتایج این مطالعه می تواند به پژوهشگران و مهندسان در شناخت روندهای پژوهشی و شناسایی حوزه های مستعد تحقیق کمک کند و مسیر توسعه کاربردهای نوین در این حوزه را هموار سازد.

کلیدواژه ها:

هوش مصنوعی ، مهندسی عمران ، یادگیری ماشین ، بهینه سازی ، پایش سلامت سازه ، مدیریت پروژه های عمرانی