建筑报建智能审核应用推广中的挑战与对策——以上海市黄浦区报建方案自动审核应用为例

城市管理中的智能技术的应用越来越普遍,各地开始出现针对建筑报建的智能审核应用,从原理上讲能够提升现有审核效率,避免管理漏洞,但是此类智能技术都以描述设计的人机协同标准为基础,实现机器对人类设计的理解。这相对于传统人与人的协同标准而言,为一线人员带来了不少学习压力,某种程度上阻碍了该技术的推广。因此,借鉴世界范围内协同标准数字化的做法,提出对人机协同标准进行数字化升级改造的策略,同时也面对越来越多的人机协同标准提出了面向建筑领域标准的5级数字化模型。经过对比实验证明,一线人员的学习效率明显提升。

基于大数据的职业院校学生画像系统构建

随着信息技术的发展,“学生画像”技术在国内的教育行业开始起步运用。在高校已经进行一定研究应用的基础上,结合职业院校的实际情况和学生管理需求,通过对画像系统核心体系的构建、数据采集系统的设计、算法机制的建立、人机交互等技术的实现运用,创新开发了服务于职业院校学生综合素质评价的“学生画像”系统。该系统能精准服务职业院校学生的个性化发展,为职业院校学生科学管理提供新模式、新手段、新路径,进一步深化职业院校校企合作内涵,从而有效提升人才培养质量。

人工智能参与下的建筑设计框架

人工智能的发展已经越来越多地影响到建筑设计行业,如何在建筑设计中更有效地应用人工智能技术成为一个有价值的议题。传统研究多默认将建筑师作为设计行为的唯一主体,但是随着社会的发展,行业对建筑师解决复杂问题的能力提出了更高的要求。由于人工智能技术在很多领域已经有了超越人类的能力,所以具备作为设计主体之一协助建筑师完成设计的潜力,而非只是工具。目前人工智能在建筑设计领域的应用还有很多局限性,潜力尚未得到充分开发,研究针对此提出了适应人机协作设计的“一核心三要素”建筑设计框架,并对其特点进行了分析总结,展望了人机协作发展的三个阶段。

在线虚拟实验在建筑教育中的技术应用方案讨论与效果评估

随着我国的在线虚拟实验建设工作正依托一批国家级虚拟仿真实验教学中心积极展开,如何制定虚拟现实技术的应用方案是一个十分重要的问题。介绍了同济大学建筑规划景观虚拟仿真实验教学中心近1年多来的思考与探索,提出了以技术"基因图谱"来统一描述虚拟技术特征的方法,紧紧围绕自身教学环境的需要,在"轻硬件重内容"的建设思路指导下,提出了一套采用"有限"虚拟现实技术的应用方案。通过对基于该方案的3个建成实验的系统化评估,显示出了该方案积极的教学效果。

步行姿态驱动的虚拟漫游控制及校准方法初探

基于步行姿态的虚拟环境漫游控制模块研究,虽增强了操作者对自身步行方向与速度的直接感知,但都因为模块内受限的姿态,面临着如何将其中侦测到的采集速度,校准为虚拟环境中应有的平地速度的难题。该研究基于自主研发的此类被动式模块提出"等心率步行速度换算方法"。通过对四组共93名志愿者分别在模块内与平地上进行不同速度步行时的心率进行记录,分绘出心率与两种速度的关系方程,再按照同心率同体感的假设,建立起各组的采集速度与平地速度换算方程(换算比0.018 6至0.021 1)。即该方法可针对某类目标人群科学地解决上述校准问题。

面向应用的深度神经网络图说

随着计算机硬件能力与软件算法的发展,带有大量隐藏层的深度神经网络技术取得了突破性的进展,它对非线性问题的处理能力,使得其在各行各业都有极为广阔的应用前景。它作为计算机科学的一个前沿领域,爆炸式地发展出了大量具有不同应用指向的分支,对于广大建筑师而言显然是陌生的。文章立足国际主流深度神经网络的研究成果,以建筑师的应用视角,即以建筑实践与研究中经常遇到的数据类型与问题类型出发,介绍了其输入与输出的数据描述,以及基本的网络模型架构选择原理。

参数化生成与评价技术在面向太阳能的城市设计中的应用初探

面对以太阳能为代表的城市新能源供给系统正在从单向集中模式走向双向分散模式的历史性变革,城市规划与建筑设计领域也随之催生了一批关于新能源的研究。而其中工作尺度介于这两者之间的城市设计,因其操作对象的三维形态特征,能够有效地将城市规划中对土地太阳能潜力的预测,与建筑设计中对太阳能建筑一体化构件的设计贯穿起来。由此,文中展示了如何运用参数化的生成与评价技术,按照城市设计中的三维形态、日常设计中各种建筑类型的经验数值、太阳能采集单元的安装规范等限制条件,对城市设计方案进行自动地太阳能采集设备单元模拟安装,即生成了各种尺度、位置的太阳能采集单元基面,并自动地完成对于方案的太阳能采集能力的定量化评估,以此实现对城市设计方案间的比较,以及对后续建筑设计中造型取舍的引导。

基于PHM技术的智能开关柜监测及诊断系统的平台设计

设计和开发了一套基于PHM技术的智能开关柜故障监测及诊断系统平台,详细介绍了整个系统平台的总体设计方案。该平台包含硬件和软件两部分,对硬件模块的构造和软件系统的组成及功能也分别作了较为详细的阐述。

同济大学虚拟仿真实验教学2.0建设

本文结合同济大学建筑类专业重视实验教学的理性学科传统,与当前在线教育的蓬勃发展趋势,提出新时代背景下虚拟仿真实验教学建设的新思路。新成立的国家级虚拟仿真实验教学中心建设,不同于早期数字时代围绕尖端设备采购与服务的建设1.0模式,而是通过校企合作的方式,以"内容建设"为工作中心,以数字化的虚拟仿真技术与互联网技术构筑起一系列的在线虚拟仿真实验教学资源,即2.0模式。

基于“互联网+”的高校实验室智能管理信息系统构建

实验室是高校进行教学实践和人才培养的重要场所,利用现代信息技术建设新型实验室智能管理系统,可有效解决当前高校实验室在安全、管理等方面存在的问题。本文基于"互联网+"技术探讨了一种集人员管理、器材管控以及环境监测等多功能于一体的实验室管理系统。该系统能够实时对实验过程、设备工作状态、实验室温湿度、物品使用情况等信息进行采集、分析、存储以及控制.

街坊尺度下建筑群体三维体量的自动生成方法初探

从抽象指标到具象三维建筑群模型的自动生成方法,在城市规划与城市设计中的应用价值日益凸显。传统生成方法应用类型学的理念,以从大量案例中抽象出的街坊原型,及其在实际应用中的还原结果来实现自动生成,其间滤除了案例中蕴藏的大量专业知识,导致在对专业知识需求较高的高层居住街坊生成时,往往无法胜任。本研究提出基于知识工程理念的自动生成方法,探索在以自适应参数模型描述真实案例所构成的案例库中,通过非结构化数据库的搜索技术,找到可适当变形的案例模型,以实现能够保留各种专业知识的高层居住街坊的自动生成。

基于区间层次分析法的电力变压器绝缘状态评估

针对电力变压器绝缘状态评估的不确定性,提出一种新的基于区间层次分析法的电力变压器绝缘状态评估方法。建立了电力变压器绝缘状态评估指标体系,提出绝缘度的概念并划分了绝缘状态等级,根据区间层次分析法确定电力变压器绝缘状态评估指标的区间数权重,建立了基于区间层次分析法的电力变压器绝缘状态评估模型,结合区间数理论实现对电力变压器绝缘状态的评估。实例分析的结果表明,所建立的电力变压器绝缘状态评估模型是合理有效的。

掌控曲面表皮建造中的平面拟合

本文以曲面表皮建造中建筑师在设计、建造过程的失控问题为着眼点,通过分析现有技术的特点,认识到失控源自于建筑师难以同时处理曲面的平面拟合与特定材料的施工工艺,进而提出开发基于目标材料系统的曲面表皮模拟建造软件的一般方法,并以德国莱茵辛克矩形内扣板系统为例,展示模拟软件Auto Zink带来的曲面表皮互动设计过程。

基于Web技术的虚拟实验平台开发与实现

虚拟实验技术因其具有交互性,直观性、趣味性等优点在教育领域不断被应用。本文利用Web技术设计开发了基于B/S基本框架的远程虚拟实验系统,系统采用模块化功能设计方法,利用Lab VIEW软件仿真实现数据传输,使实验教学脱离了时间和空间的限制。设计完成后,利用平台进行了模拟电路实验测试,验证其方案的可行性,并通过测试对比分析了虚拟实验的教学效果。

基于湿式离合器油压分段控制策略的动力换挡品质优化研究

动力换挡技术因具备换挡过程中动力不中断的优点,近年来逐渐被广泛应用于重型拖拉机中。而电液控制系统作为动力换挡变速箱的核心部分之一,其控制过程对车辆性能及换挡品质有直接影响。提出合理的湿式离合器油压控制策略,对改善和优化动力换挡变速箱的换挡品质具有重要意义。选定滑摩功、换挡时间和冲击率作为换挡品质评价指标,通过理论推导建立了三者与动力换挡变速箱电液控制系统之间的联系,根据湿式离合器在换挡过程中输出特性的变化,将动力换挡过程划分为原挡位、扭矩相、惯性相和新挡位4个阶段,结合换挡品质评价指标提出了湿式离合器油压分段控制策略,并以前进1挡换前进2挡为例,在AMESim仿真平台建立相应的Statechart控制模型,针对控制模型中的关键参数运用遗传算法进行优化,将参数优化结果应用于控制系统中并运行仿真。与简单控制策略相比,应用本文所提出的控制策略后,可使换挡过程中产生的最大冲击率由22.14 m/s^(3)降为9.78 m/s^(3),同时湿式离合器摩擦片单位面积上的滑摩功为0.163 J/mm^(2),远小于许用值。验证了该控制策略经优化后对改善换挡品质的有效性及合理性。

基于混合现实平台的建筑类“自主学习”实验教法初探

随着建筑行业的不断发展,建筑类专业的传统"传授型"教法,很难在有限的课内学时中,覆盖不断扩张的跨专业知识群。因此,衡量教学效果的指标不再是知识点的掌握数量,而是学生运用知识解决综合性专业问题的能力提升程度。虽然"自主学习"教法在其他专业教学中被证明行之有效,但由于建筑类实验教学具有以"形式"为载体的特点,而目前又缺乏相应的教学平台支撑,所以至今尚未能在此有效开展。此研究即从一个基于混合现实技术的开放型实验教学平台研发入手,以高层高密度居住建筑群的布局实验教学为例,介绍了"自主学习七环节教法"。教学结果表明,学生能够被设计任务所驱动,充分利用教师准备的各种学习资源,在课外碎片化时间内进行自主学习探索,通过反复实验,将一系列知识内化为一种关于布局的专业能力,最终还通过课内讨论实现了学习效果的最大化。

机器学习视野下的建筑风格形式特征研究方法初探

对不同时期的不同建筑风格形式特征的研究,一直是建筑历史与理论研究中的一个重要领域,长久以来一般采用"案例+分析+归纳"的方式进行。虽然通过这种方法已经基本确立了中外建筑史的多个典型风格时期,但由于历史的连续性与地域文化的交融性,在对实际历史建筑进行保护与改造时,往往很难给出明确的风格定位,或者对于同一个建筑上叠加的、残留的形式特征难以做出准确的判断,不利于后续设计工作的展开。当今人工智能领域中的机器学习方法,为改善上述问题提供了新的视角。本研究从该方法入手,探索如何通过不断提升机器对风格图片的分类能力,实现定量化的风格判断,适用于各种混合风格的情况,帮助设计者锁定各种形式风格的特征,为后续设计改造提供参考。这里以对巴洛克、拜占庭、哥特3种建筑形式风格的机器学习为例,介绍了如何通过学习3331张网络爬取样本,达到80.8%的分类正确率。同时,通过试验还对比了人工判断的71.0%平均正确率,以及利用迁移学习的特点在其他非建筑领域取得的81.8%正确分类效果。上述案例虽然能力有限,但已展示出机器学习方法对于建筑风格研究的独特价值,其方法具有普遍意义。

基于PLC的矿井提升机电控系统浅析

提升机是矿企重要的生产运行设备,电控系统又是提升机可靠运行的重要保证。本文分析了提升系统的组成以及功能,并重点对提升机电控系统进行研究,详细介绍了基于PLC的电控系统关键性问题。

当建筑师开始撰写“代码” 从格拉玛兹与科勒的建筑实践谈起

文章以瑞士苏黎世联邦理工学院的格拉玛兹与科勒两位教授在建筑教学与实践中的作品为线索,探讨了当建筑师可以像绘制草图那样娴熟地撰写与建构逻辑相符的设计生成"代码"时,依靠现代工业机器人的柔性可编程制造技术,建筑师将面对的新技术、新方法、新思想。可以预见的是,建筑师在未来可以通过他们的"代码"来掌控建筑的建造过程,从而重新回到建筑活动的中心位置。

基于DSP的特定消谐变频器的设计方法研究

在分析特定消谐PWM技术基本原理的基础上,设计了一种基于DSP和特定消谐PWM技术的单相双极性变频器.只需一组特定消谐开关角数据就能实现较宽频带的变频功能.样机实验结果表明,变频输出谐波含量少、开关损耗小、效率高,同时外围电路简单、自动生成死区、可靠性高、实时性好、应用范围广.