استفاده از هوش مصنوعی برای طراحی ساختمان‌هایی با بتن کمتر

سیمان که محصول جانبی حرارت دادن سنگ آهک (کربنات کلسیم) و دیگر مواد معدنی تا دما‌های بالا در کوره است، جز اصلی بتن است. به منظور تولید گرمای لازم برای تجزیه این سنگ آهک، سوخت‌های فسیلی اغلب سوزانده می‌شوند و این باعث تولید دی اکسید کربن می‌شود. همچنین زمانی که مواد خام به کارخانه‌های سیمان و بتن به محل‌های ساخت وساز منتقل می‌شود این گاز تولید می‌شوند؛ که شامل انتشار گاز‌های گلخانه‌ای از کامیون ها، کشتی‌ها و دیگر وسایل نقلیه درگیر در زنجیره تامین تولید بتن می‌شود.

جلوگیری از انتشار آلاینده‌های بتن به کمک هوش مصنوعی

با این حال ممکن است به لطف تحقیقات دانشجوی «ام‌آی‌تی» (MIT) «جکسون جودت» راهی برای جلوگیری از انتشار این گاز‌های گلخانه‌ای  وجود داشته باشد. جودت در حال حاضر در سومین سال برنامه دکترای خود به سر می‌برد که بر توسعه بیشتر الگوریتم‌های هوش مصنوعی متمرکز است که می‌توانند ساختار‌های بتنی را طراحی کنند که از مواد کمتری استفاده می‌کنند و انتشار کربن را از بخش ساخت وساز کاهش می‌دهند.

فرآیندی که او در حال تکمیل آن است به عنوان «بهینه‌سازی توپولوژی» شناخته می‌شود و از الگوریتم‌ها برای ایجاد ساختار‌هایی استفاده می‌کند که نیاز‌های عملکردی یک ساختمان را در عین مصرف حداقل منابع برآورده می‌کنند.

جودت می‌گوید: در چند ماه گذشته روی الگوریتم بهینه سازی بتن کار کرده‌ام که امیدوارم سنگ بنای‌پایان نامه‌ام باشد. با این حال، این فرآیند طولانی و دشوار است. ممکن است روز‌ها یا معمولا هفته‌ها طول بکشد تا یک گام به سوی عملی کردن آن به عنوان یک سیستم یکپارچه کامل برداشته شود.

جودت در جستجوی اجزایی با کارایی مادی است که بتوانند برای ساخت سازه‌هایی مانند پل‌ها و ساختمان‌ها مورد استفاده قرار گیرند. او این کار را از طریق استفاده از قدرت محاسباتی انجام می‌دهد،  در طول کار خود محدودیت‌های بیشتری را نیز در نظر می‌گیرد، به ویژه اطمینان حاصل می‌کند که هزینه تولید خیلی گران نیست.

قبل از شروع تحصیلات دکترا جودت در صنعت ساخت وساز کار می‌کرد، او یک سال و نیم را به عنوان مهندس سازه در شهر نیویورک گذراند، که به او استعداد تولید کاری را داد که در واقع می‌توان آن را عملی کرد. جودت اضافه می‌کند که هرچه زودتر بتواند کارش را به پایان برساند، بهتر است.

اگر بخواهیم قبل از اینکه دمای جهانی بیش از حد بالا برود تاثیر بگذاریم، زمانی که این موارد باید اجرا شوند نسبتا کوتاه است. این دانشجو توضیح داد: تحقیقات دکتری من در حال تدوین چارچوبی است که چگونه می‌توان با ساخت بتن این کار را انجام داد، اما دوست دارم حتی پس از اتمام این پروژه به فکر مواد دیگر و روش‌های ساخت وساز باشم.