Är byggbranschen redo för generativ AI?

Startup-företag som använder den nya, lovande teknologin menar att den kommer att bli en ”superkraft” för branschen inom en inte allt för avlägsen framtid

Som arkitektteknolog ägde Stéphane Turbide ett eget företag som erbjöd sina kunder 3D-planer och andra tjänster. Men han visste att han gick miste om arbetsmöjligheter då han inte hade tillgång till de verktyg och den teknologi som behövdes för att snabbt kunna producera nya iterationer för kunderna. ”Han hindrades från att skapa med de verktyg han hade”, säger Patrick Murphy, som har startat ett nytt företag tillsammans med Stéphane.

Den frustrationen blev en katalysator för det företag som Patrick och Stéphane grundade tillsammans 2019. Maket ingår i den växande grupp företag som arbetar med teknologi inom generativ artificiell intelligens (AI), och som satsar på att revolutionera arkitekt-, ingenjörs- och byggbranschen (AEC).

”Vi grundade företaget med visionen att demokratisera arkitektplaneringen”, säger Patrick Murphy, medgrundare och vd för Maket.

Företag för generativ AI som Maket och Augmenta vill effektivisera design- och byggprocessen med verktyg som ger arkitekter och ingenjörer möjlighet att designa – och designa om – planlösningar, elsystem och hela byggnadsritningar nästan omedelbart. Och eftersom de förenklar en del av arbetet i branschen kan verktygen också bli ett svar på dess allvarliga brist på arbetskraft, menar utvecklarna bakom dem.

”Målet är att verkligen ge dem superkrafter”, säger Francesco Iorio, vd för Augmenta – ett automatiserat verktyg för byggnadsdesign som erbjuder hållbara, regelefterlevande och fullt byggbara byggnader på bara några timmar. ”Det handlar om att förbättra deras produktivitet och förmåga.”

Vad är generativ AI?

Generativ AI beskriver en typ av teknologi som kan producera – eller generera – ny text, bilder, kod och andra utdata baserat på information som har använts för att träna systemet. För att skapa det nya innehållet matas stora mängder befintliga data in i de generativa AI-modellerna, till exempel webbsidor, böcker, ljud och bilder. Modellen matar sedan ut information som är avsedd att simulera de data som den tränades med.

Sedan november 2022, när det generativa AI-verktyget ChatGPT lanserades, har intresset för generativ AI ökat. I oktober 2022 var det nästan ingen som sökte på termen ”generativ AI”, enligt Google Trends. I slutet av maj 2023 var termens popularitet på topp.

Men konceptet har funnits i årtionden – det introducerades för första gången på 1960-talet enligt TechTarget. Francesco Iorio var pionjär inom generativ design under de tio år som han arbetade på Autodesk, där han var uppfinnare och huvudforskare för företagets Project Dreamcatcher, ett generativt designsystem. Han lämnade Autodesk 2019 för att starta Augmenta.

Bygga AI-modeller för AEC

Att bygga modeller som Augmenta och Maket är ett komplext, komplicerat och noggrant arbete. När de utformar mekaniska system och hela byggnader kan företag för generativ AI i byggbranschen inte riskera de ”hallucinationer”, eller vilt felaktiga uppgifter, som har dykt upp i andra modeller. Dessutom har byggbranschen varit särskilt långsam med att införa ny teknologi.

”Det här är banbrytande teknologi, och vi måste vara mycket, mycket försiktiga”, säger Francesco. ”Branschen är väldigt konservativ.”

Augmenta är tränat på federala byggregler, tillsammans med en stor syntetisk datamängd som utvecklare har skapat med hjälp av dessa regler och förordningar. När lösningen rullas ut kan användarna också mata in lokala regler och föreskrifter, säger Francesco. Dessa kommer så småningom automatiskt att bli en del av lösningen.

”Det här är bokstavligen vad man gör när man tränar självkörande bilar”, säger Francesco. ”De kan inte ha miljontals bilar som kör omkring i städerna. Istället utför de körsimuleringar och matar in data från simuleringarnas virtuella värld i maskininlärningssystemen. Vi har gjort något liknande.”

Maket har kombinerat en rad algoritmiska metoder för att skapa sin grundläggande modell för att generera planritningar. För att utföra arbetet har man ett samarbete med Mila, som är världens största forskningsinstitut för djupinlärning. ”Vi fick skapa vår egen algoritm från grunden”, säger Patrick Murphy.

Bygga från början till slut

Både Maket och Augmenta befinner sig ännu på ett tidigt stadium, men utvecklingen går snabbt. Maket, som är i betaläge, har över 20 000 användare. Augmenta erbjuder ett litet antal pilotinstallationer. Men medan teknologin finjusteras förutspår både Patrick Murphy och Francesco Iorio att deras verktyg kommer att bli omvälvande för branschen.

Bland Makets funktioner finns generering av anpassade arkitektritningar som bygger på projektbehov och miljömässiga begränsningar, en virtuell assistent med information om material, kostnader och designalternativ, en virtuell designfunktion där användaren snabbt kan anpassa sina designer efter kundens behov samt effektiviserad lagforskning.

”Något som verkligen är viktigt är att tillhandahålla verktyg på ett tidigt stadium för att automatisera fastighetsplaneringen och så småningom kunna bygga bostäder snabbare och mer effektivt”, säger Murphy. ”Vår slutliga vision är att kunna koppla den här generativa teknologin till autonom 3D-utskriftsteknik för nya bostäder och verkligen täcka allt från början till slut.”

På Augmenta går modellen inifrån och ut. Den erbjuder generativ design av mekaniska system och arbetar sig fram till layout, arkitektur och alla andra aspekter av byggnadsdesign.

Kataloger från designers och entreprenörers favoritleverantörer kan läggas till i plattformen för att underlätta beställningen. Användarna kan analysera den bästa designen utifrån kundernas behov, materialtillgång, hållbarhet och kostnader.

”Med den här teknologin kan en ingenjör eller entreprenör besvara frågor som normalt inte går att svara på, och som man helst bör förstå mycket tidigare i processen”, säger Francesco Iorio.

Kommer robotarna att ta över?

Med varje diskussion om AI följer oron för att robotarna kommer att ersätta människorna. Men i en bransch med så stor brist på arbetskraft, och där detaljerna är av avgörande betydelse, menar Patrick och Francesco att människorna fortfarande kommer att spela en viktig roll.

”Insatserna är så höga”, säger Patrick. ”Man måste ha en människa som leder arbetet och säger: ’Det här är en utgångspunkt. Hur kan jag färdigställa det här och göra det bättre?’”

Francesco Iorio uppmuntrar yrkesverksamma i arkitekt-, ingenjörs- och byggbranschen att betrakta verktygen mer som en assistent som befriar dem från en del av det tråkigaste och mest tidskrävande arbetet.

”Vad de kommer att göra från och med nu, efter att den här teknologin har införts, är inte att försvinna utan att fungera som en slags intendent”, säger han. ”Det blir som att ha ett team av designers på lägre nivå bakom skärmen.”

När generativa AI-verktyg blir tillgängliga för branschen kommer de som inte använder dem till syvende och sist att riskera att halka efter i konkurrensen, säger Francesco. Kunderna kommer att söka sig till entreprenörer, ingenjörer och arkitekter som snabbt kan svara på deras designförfrågningar eller med hjälp av data visa vilken design som är mest hållbar och kostnadseffektiv eller går snabbast att bygga. ”I det långa loppet menar jag att den här teknologin absolut kommer att vara ett inträdeskrav i branschen, oavsett om den kommer från oss eller från någon annan”, säger Francesco. ”Den här typen av automatiseringsteknologi kommer att vara ett måste.”

Så här kan Internet of Things hjälpa byggbranschen.