第三届张江国际人工智能挑战赛
专题报道之四
特约记者 ★ 上海科技报 刘禹
地产龙头企业列“需求清单”，甚至彻底失败。麻理工的一套新算法，中小科技企业“揭榜挂帅”
在一片绿色安全网中，既能高效移动，尘土飞扬、声音轰鸣，又能确保身体安全。该方法能够预测人类的系列行为，一群带着安全帽的辛勤工人来来往往……这是传统建筑行业的典型场景。但随着数字化技术的发展，因此无论人在干什么，建筑行业正在变得越来越智能。
在近日举办的张江国际人工智能挑战赛(第三届)地产科技、智慧物联专场，机器人的活动总是安全的。通常机器人被设计避免碰撞，地产龙头企业金茂发布一张“需求清单”，而新方法允许安全的轻微的碰撞接触，涵盖智慧城市、智慧建造等多项内容。来自全国各地的多家中小科技企业以赛角逐的形式“揭榜挂帅”，这样能够缩短完成任务的时间。当机器人收集到更多的数据，拿下了来自龙头企业订单的同时，然后更新优化算法，也为自身核心技术找到了难得的应用场景。
品览智造
让建筑施工图一键出图成为现实
CAD软件的诞生，会让机器人更加有效快速地完成任务。好啦，让建筑设计师摆脱了“纸上谈兵”，这次的分享就到这里，设计效率幅提升。但随着AI等数字化技术对传统行业的加速改造，品览智造CEO李一帆认为，目前市场还处于低效的人工作业阶段，智能化程度相对滞后。在目前的数字化生态下已经很难跟上其他生产销售环节的脚步。
“建筑施工图制作往往具有周期过长、改动成本高、繁琐易错漏的特点。”
2018年，李一帆看到建筑设计行业对智能化的需求，创立了品览智造，自主研发建筑设计AI平台AlphaDraw“筑绘通”，结合人工智能视觉算法、CAD图纸解析能力和建筑设计业务知识，帮助建筑设计院自动完成施工图设计。
李一帆介绍说，过去一幢楼设计工作往往需要20多人干整整1个月，甚至为了赶进度还需要倒班，工作强度非常。但在筑绘通平台上，用户只需上传建筑方案图纸，添加水暖电等专业的设计方向，就可以自动完善施工图，再经过专家的进一步校对和把关后交付。“整个出图过程平均几个小时内就能完成。”李一帆说，从目前已完成交付的30多个施工图项目来看，筑绘通的准确率可以高达95%，完备率高达90%。“也就是说9成以上的建筑施工图我们都能画，其中9成5的图能画好。未来随着建筑行业标准化进一步提高，我们还能做得更好。”
除了提高标准化出图的效率和质量外，筑绘通还能缩减高昂的人工成本及外包成本。据介绍，目前建筑设计行业市场规模每年有3000多亿元，500万多万从业人员，仅施工图制作费用占总设计费用的32%。但借助筑绘通，绘图成本可以降至1/10。
“当前AI技术在金融、安防等领域应用已经非常深入，但建筑行业的数字化、智能化还有待提升。”李一帆说，参加挑战赛，是希望进一步推广AI技术在建筑行业的落地应用。目前，品览智造正在和金茂产品研发中心合作，利用AI技术提升品控效率和质量，已在北京、青岛、南京、苏州等10多个城市公司运用，打造建筑智能设计的“样板间”。
岱悟智能
实时三维建模助力“云巡检”
除了建筑设计，AI技术还可以让整个施工过程变得更智能。
过去的施工过程监测全靠工作人员巡检，以文档报表的形式汇报呈现。但在BIM（建筑信息模型）技术的赋能下，工程的每一个环节都可以360度无死角地把控流程。可以说，BIM模型的精确度几乎决定了“智慧工地”的开展程度。
但传统的BIM模型缺乏来自真实现场的第一手数据，数字化的管理最终依然落脚在人工的测量、拍摄与填报流程中，三维扫描是改善这一问题的关键。但传统的三维扫描依赖人工的三维配准、模型修复、贴图优化等一系列操作，不但耗时耗力，而且成本非常高。基于岱悟智能的光场+AI三维建模方案，将建筑现场的室内外三维建模周期缩短到以分钟为单位，几乎可以实现实时建模。
岱悟智能是上海科技学的首批孵化项目，其联合创始人、CEO吕文涛也曾是该校智能视觉中心实验室实验室的研究生。据介绍，岱悟智能的近实时三维定位与重建系统采用的是机器人领域的SLAM（同步定位与建图）算法，“嫁接”到三维扫描领域。用户只需通过可穿戴式设备、无人机或机器人在建筑工地逛一圈，AI就可以进行快速扫描、采集三维环境数据，实现快速建模。相比传统站式建模方案或倾斜摄影重建技术，该技术能够显著降低人工干预比例，实现10分钟一层楼、1-2小时无干预完成整栋建筑建模工作。
“传统的依赖人工修复的建模方式还有一个很的缺陷，就是人工修复会破坏真实的结构，阻碍智能分析和视觉处理的推广。”吕文涛说，岱悟智能的SLAM三维扫描建模方案基于光场相机阵列和激光雷达，配合高精度的定位算法，不但在物理尺度上更忠于真实的三维环境，而且近实时的定位和重建能力还可以给无人机远程管控提供技术基础。
此外，在三维数据结构化的基础上，岱悟智能的AI神经网络技术可以与图纸或BIM的结构化数据进行自动比对，对建筑的施工进度、安装误差进行评估，以及实现布检测与巡检分析。
但吕文涛也坦言：“公司初创团队基本都是技术出身，做技术不难，但如何匹配应用场景的真实需求是难点，还需要进一步磨合。”他希望通过参加挑战赛，可以对接更多的市场资源，打磨和探索更多的应用场景。
目前，岱悟智能正在与金茂工程及QHSE中心洽商POC试点，其实时三维环境建模技术有望用于金茂的工地云巡检、进度等数字化施工场景，助力智慧建造。
瑞欧威尔
AR助力地产项目高效巡检
过去工地巡检需要两名员工，一人检查，一人填写巡检工单，一栋楼共几十万个问题点，全需要人工检查。将巡检数据输入上传后台，也至少需要3000分钟，才能形成完整的整改报告。
应用基于AR（辅助现实）技术的瑞欧威尔头戴计算机，只需一名员工，而且摄像头对着仪表或者语音输入，就可以直接读取数据、自动录入数字化工单、上传后台并分析。
除了地产项目验收和智能巡检，瑞欧威尔的头戴式计算机还能用于工业场景的远程协作和培训。
以石油行业为例，如果工程项目临时出了问题，需要专家去现场指导，整个过程可能只需要半个小时，但远在另一个城市的专家赶过来可能需要两天。用上AR头戴计算机后，专家坐在办公室就可以身临其境地实时指导工地。瑞欧威尔技术生态总监屈哲介绍说，某石油企业应用该技术方案后，专家出差行程减少50%，并且专家的服务效率得到了幅提升。
“我觉得应用场景更重要。”屈哲表示，“团队成员很多都有工业背景，对工业场景理解很深，什么样的交互和使用方式更好用？工业场景的真实需求是什么，这些都是‘行外人’很难理解的。”
基于对工业的深度理解，瑞欧威尔为工业场景量身定制了一系列实用的硬件和解决方案。如语音控制设备的交互方式，可以解放工人的双手；软硬件结合的降噪技术，可以让远程指导的专家不受工地噪音的干扰；基于AR的画面实时标注，可以让专家在实际场景中打个箭头、画个圈、标注文字，让实时指导更高效、形象；实时语言翻译，可以当外国专家的语言实时翻译成中文，并以字幕的形式显示在眼前……“这是都是拿着手机视频对话无法实现的。”
此外，采用该款头戴计算机进行生产维护，工人在现场可以实时地发现问题、解决问题，设备维修时间缩短了10倍到20倍，效率极提高。
“参加挑战赛希望得到更多企业AI技术的赋能，拓宽应用场景。”屈哲说，和金茂的合作正处于初级阶段，有望应用于金茂地产项目的巡检等场景。
金茂创新高级经理夏振表示，以新一代信息技术为代表的新兴技术正处于逐步场景适配、成本适配的应用落地期，同时科技创新政策也不断助力科技创新产业的快速发展。“科技企业的技术可以在地产行业内赋能传统业务，横向有助于新赛道的探索，有助于地产公司进行科技转型；企业对创业公司提供孵化培训、投资加速等支持，最终实现双向赋能。”而张江国际人工智能挑战赛的举办，则为企业和中小科技企业提供了交流合作的桥梁。
后 记
张江国际人工智能挑战赛今年已经是第三届了，与前两届相比，本届挑战赛更紧扣市场和行业痛点，侧重人工智能应用场景解决方案的征集，与IBM 、飞利浦、ABB、德国博世、通用电气等跨国企业，东航物流、金茂、科讯飞、上海电气等国内企业合作，将企业实际业务场景和创新需求作为挑战赛命题。
本届挑战赛共征集到50多个企业需求，对于助力参赛的中小企业和创业团队开拓市场和渠道、协助企业转型升级和跃迁发展，提供了切实有效的对接平台。
挑战赛赛程安排
6/23
浦东国际人才港站
邀请企业：东航物流/本田加速器
7/20
精益生产、创新应用专场
邀请企业：上海电气/飞利浦
8/6
地产科技、智慧物联专场
邀请企业：金茂
8/20
智慧医疗专场
9/3
移动出行专场
邀请企业：宇通集团
9月
智慧城市专场
拟邀请企业：科讯飞
9月
浦东创赛
9月
创孵汇专场
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