پلتفرم نوین دوقلوی دیجیتال با هوش مصنوعی: راهکاری جدید برای مدیریت و حفاظت از میراث معماری

نسل جدید دوقلوی دیجیتال تقویت شده با هوش مصنوعی، جان تازه‌ای به حفاظت از میراث معماری می‌بخشد. اولین پلتفرم دوقلوی دیجیتال تقویت شده با هوش مصنوعی در سطح شهر برای عملیات و حفاظت از ساختمان‌های میراثی در بریتانیا به تازگی توسط دکتر جیا یانگ ژانگ راه‌اندازی شده است. این پلتفرم پیشگامانه هدف دارد تا محیط، تغییرات شکل ساختمان و مصرف انرژی ساختمان‌های میراثی را نظارت و مدیریت کند و همزمان با ادغام فناوری‌های هوش مصنوعی مولد، تعامل فرهنگی و مشارکت عمومی را ترویج دهد.

بریتانیا به خاطر میراث معماری غنی خود شناخته شده است که شامل سبک‌های مختلفی از جمله گوتیک، رومانسک، باروک و ویکتوریایی است. این ساختارها ویژگی‌های فرهنگی مختلفی از دوره‌های تاریخی مختلف را منعکس می‌کنند. دولت بریتانیا به شدت از ساختمان‌های میراثی محافظت می‌کند و بر استفاده مجدد تطبیقی آنها برای برآورده کردن نیازهای مدرن تأکید دارد، در حالی که منابع فرهنگی فراوانی را به عموم ارائه می‌دهد. با این حال، اضافه کردن تجهیزات مدرن به طور قابل توجهی مصرف انرژی ساختمان‌های میراثی را افزایش داده است. علاوه بر این، تغییرات آب و هوایی، افزایش سطح دریا و رویدادهای آب و هوایی شدید، چالش‌های زیست‌محیطی برای ساختمان‌های میراثی در لندن به وجود آورده است. برای مقابله با این چالش‌ها، دکتر جیا یانگ ژانگ پلتفرم دوقلوی دیجیتال تقویت شده با هوش مصنوعی در سطح شهر برای ساختمان‌های میراثی را توسعه داده است.

مدیریت مؤثر از طریق نواحی حفاظت از میراث مختلف

پلتفرم دوقلوی دیجیتال تقویت شده با هوش مصنوعی، لندن را به نواحی مختلف حفاظت از میراث تقسیم می‌کند تا مدیریت مؤثرتری داشته باشد:

1. منطقه فرهنگی تاریخی: این منطقه شامل نقاط عطف اصلی است و از طریق نظارت بر آب و هوا و سیستم‌های هشدار زودهنگام از مدیریت اضطراری پشتیبانی می‌کند. همچنین از مدل‌های زبانی بزرگ مبتنی بر هوش مصنوعی برای ترویج انتشار فرهنگی و مشارکت عمومی استفاده می‌کند.
2. منطقه میراث مسکونی: نظارت بر تغییرات شکل و مصرف انرژی ساختمان‌ها، استفاده از شناسایی بصری هوش مصنوعی برای شناسایی عیوب ساختمان مانند ترک‌های سقف، دیوارها و شیشه‌ها، و بهینه‌سازی کنترل تجهیزات گرمایشی برای کاهش ترک‌های ساختمان و مصرف انرژی.
3. نواحی حومه‌ای، کنار رودخانه و آبی: نظارت بر آب و هوا و سطح آب برای مقابله با چالش‌های تغییرات آب و هوایی و حفاظت از ویژگی‌های تاریخی ساختمان‌های کنار رودخانه.

نظارت بر محیط و مصرف انرژی ساختمان‌های شهری

پلتفرم ساختمان‌های شهری، رودخانه‌ها و عناصر حمل و نقل را به صورت سه‌بعدی نمایش می‌دهد. این پلتفرم از فناوری‌های حسگر از راه دور، داده‌های هواشناسی و سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی برای نظارت منظم بر کناره‌های رودخانه و آب‌ها استفاده می‌کند و اطلاعات سطح آب و پیش‌بینی روند تغییرات را ارائه می‌دهد. این پلتفرم نقشه‌های بصری تولید می‌کند، نواحی با ریسک بالقوه را شناسایی کرده، خطرات سیل را ارزیابی می‌کند و شواهد علمی برای تصمیم‌گیرندگان ارائه می‌دهد تا به سرعت به تغییرات آب و هوایی و چالش‌های زیست‌محیطی پاسخ دهند. پلتفرم داده‌های آب و هوایی واقعی را تجزیه و تحلیل کرده و تأثیر آن را بر مصرف انرژی ساختمان‌ها ارزیابی می‌کند، با استفاده از کدگذاری رنگی برای نمایش مصرف انرژی در ساختمان‌های تاریخی، به مدیران کمک می‌کند تا ساختمان‌های با مصرف انرژی بالا را شناسایی کرده و استراتژی‌های صرفه‌جویی انرژی را برای مدیریت شهری توسعه دهند.

بهبود تغییرات شکل و مصرف انرژی ساختمان‌های میراثی فردی

کاربران می‌توانند از پلتفرم شهری به زیرپلتفرم‌های مربوط به ساختمان‌های میراثی فردی دسترسی پیدا کنند تا به طور خودکار و در زمان واقعی شرایط محیطی ساختمان‌های فردی، به ویژه کیفیت هوا، وضعیت پوشش ساختمان و مصرف انرژی را نظارت و بهینه‌سازی کنند. در بریتانیا، تقاضا برای تهویه مطبوع کم است، اما در زمستان، ساکنان معمولاً از بخاری‌ها برای گرمایش و رطوبت‌زدایی استفاده می‌کنند. دکتر جیا یانگ ژانگ تأثیر بخاری‌ها بر تغییرات شکل و ترک‌های ساختمان‌های میراثی آجری و سنگی در بریتانیا را بررسی کرده است.

برای ساختمان‌های مسکونی آجری و سنگی معمولی در لندن، مدل دوقلوی دیجیتال خانه Southside House، که 300 سال قدمت دارد، تأسیس شده است. پلتفرم از طریق ادغام تصویربرداری حرارتی مادون قرمز، شبکه‌های حسگر، تحلیل شبیه‌سازی و فناوری‌های شناسایی هوش مصنوعی، نظارت جامع بر تغییرات شکل و مصرف انرژی ساختمان‌های میراثی در لندن را فراهم می‌کند. روش شناسایی بینایی کامپیوتری هوش مصنوعی توسعه یافته برای ساختمان‌های آجری و سنگی عیوب در شیشه، دیوارها و کف‌ها را نظارت و شناسایی می‌کند. دکتر جیا یانگ ژانگ روش شبیه‌سازی جفت شدن دما و تغییر شکل ساختاری را برای تحلیل توزیع حرارتی و تغییر شکل ساختاری ساختمان مسکونی 300 ساله توسعه داده است، مسائل ساختاری بالقوه ناشی از جایگذاری و تنظیم قدرت بخاری را شناسایی کرده و خطرات آینده را پیش‌بینی می‌کند. پلتفرم سیستم گرمایشی را از طریق الگوریتم‌های هوشمند بهینه‌سازی کرده و بهره‌وری انرژی را در حالی که ساختمان حفظ می‌شود، افزایش می‌دهد.

تعامل فرهنگی و مشارکت عمومی

ظهور مدل‌های زبانی بزرگ (LLMs) هوش مصنوعی تغییرات انقلابی را در بسیاری از زمینه‌ها، از جمله مطالعه و انتشار دانش معماری باستانی، به ارمغان آورده است. این پلتفرم از LLMها برای ایجاد نمایندگان هوشمند تعاملی استفاده می‌کند که به کاربران کمک می‌کند به راحتی اجزای معنایی پیچیده ساختمان‌های میراثی را بر اساس جستجوهای مبهم شناسایی و پرس‌وجو کنند. با توجه به پیچیدگی سبک‌های معماری گوتیک، غیرمتخصصان اغلب با چالش‌هایی در شناسایی اجزای معنایی این ساختمان‌ها مواجه هستند. این نماینده هوشمند امکان دسترسی سریع به اطلاعاتی مانند پیشینه تاریخی، سبک معماری و اهمیت فرهنگی مکان‌هایی مانند کلیسای وست مینستر در بریتانیا را فراهم می‌آورد. الگوریتم نماینده LLM عمدتاً توسط عضو تیم جف چاک فو چان تکمیل شده است و توانایی‌های مستندات و پرس‌وجوی اجزای میراثی در دوقلوی دیجیتال را تقویت می‌کند.