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從全球工程前沿看土建工程未來(lái)發(fā)展趨勢

發(fā)布時(shí)間:2024-04-07閱讀次數:

為研判工程科技前沿發(fā)展趨勢,敏銳抓住科技革命新方向,中國工程院等聯(lián)合發(fā)布了《全球工程前沿2023》報告,凝練187項全球工程,研判重點(diǎn)工程前沿未來(lái)5~10年的發(fā)展方向和趨勢。其中,工程前沿分為側重理論探索的工程研究前沿和側重實(shí)踐應用的工程開(kāi)發(fā)前沿。土建工程領(lǐng)域有多個(gè)研究前沿和開(kāi)發(fā)前沿上榜,涉及建筑學(xué)、市政工程、城鄉規劃與風(fēng)景園林、土木建筑材料等學(xué)科方向,聚焦工程科技中具有前瞻性、先導性和探索性的主要研究和技術(shù)方向。

人工智能引領(lǐng),提供新動(dòng)能。一方面,人工智能持續演進(jìn),成為前沿性首要技術(shù)。例如,工程研究前沿“基于人工智能的結構損傷識別及性能預測”,旨在利用人工智能方法,從大量多源多模態(tài)數據中提取復雜的損傷特征模式,實(shí)現準確識別及性能預測。另一方面,“人工智能+”行動(dòng)開(kāi)啟,廣泛提升應用價(jià)值。人工智能與工程技術(shù)加速融合,有力地推動(dòng)了基礎理論創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)化應用。

交叉融合創(chuàng )新,發(fā)展新模式。當前,全球科技創(chuàng )新進(jìn)入密集活躍時(shí)期,跨界融合、交叉擴散、群體突破的特征日益明顯。一是學(xué)科交叉融合持續推進(jìn)。人工智能、機器人、可再生能源等新技術(shù)加速向各領(lǐng)域滲透融合,邁向智能化、無(wú)人化、精準化、低碳化,催生全球科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展新模式。一方面,學(xué)科從單項創(chuàng )新到系統集成。通過(guò)技術(shù)集成、資源優(yōu)化配置達成整體目標,呈現出顯著(zhù)的創(chuàng )新特色;另一方面,學(xué)科從并行發(fā)展到交叉融合??蒲蓄I(lǐng)域出現多技術(shù)融合、齊頭并進(jìn)的變革,前沿技術(shù)創(chuàng )新釋放聚合效應。二是研究前沿與開(kāi)發(fā)前沿加速融合,研究前沿中有開(kāi)發(fā)任務(wù),開(kāi)發(fā)前沿中有科學(xué)問(wèn)題與理論研究。

現實(shí)應用驅動(dòng),拓展新格局。應用前沿深入發(fā)展,以應用場(chǎng)景為驅動(dòng),以解決復雜問(wèn)題為導向。一是從技術(shù)研發(fā)到場(chǎng)景應用。如“城市歷史文化資源保護與利用的數字化技術(shù)體系”,將最新的智能化數字技術(shù)導入傳統的歷史文化資源保護與利用領(lǐng)域,提高資源保護工作的體系化、拓展歷史文化資源利用的廣度和深度。未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展方向為多源數據融合、風(fēng)險監測感知、評估推演預警、價(jià)值傳播利用和規劃技術(shù)集成。二是多目標協(xié)同、多維度解決復雜問(wèn)題。如“巨型地質(zhì)災害鏈時(shí)空分布與智能化評估”融合多源數據和智能算法預測地質(zhì)災害鏈的發(fā)展趨勢,開(kāi)發(fā)基于智能技術(shù)的地質(zhì)災害鏈實(shí)時(shí)監測與早期預警系統,構建智能化風(fēng)險評估和防控決策體系。

以需求為導向,提升新品質(zhì)。工程前沿的發(fā)展將更加聚焦滿(mǎn)足人民美好生活的新需要,更加聚焦滿(mǎn)足高質(zhì)量發(fā)展的新需求。首先,工程前沿主要面向構建智能安全結構設施和拓展人類(lèi)發(fā)展空間需求。例如,“基于人工智能的結構損傷識別及性能預測”等前沿面向智能安全結構設施,“安全韌性導向的高密度城市人居環(huán)境空間優(yōu)化”等前沿面向高質(zhì)量城市和空間環(huán)境。其次,持續在工業(yè)化、數字化、綠色化轉型方面下功夫。例如“裝配式構件與模塊化結構”等前沿體現工業(yè)化轉型,“城市更新中的減碳方法與技術(shù)”等前沿展現綠色低碳發(fā)展理念。

科技賦能發(fā)展,創(chuàng )新決勝未來(lái)。土建工程領(lǐng)域的每一個(gè)方向都蘊含著(zhù)無(wú)盡可能。工程前沿趨勢的研判,對把握科技發(fā)展大勢、降低科技革命的不確定性、推動(dòng)工程科技的創(chuàng )新發(fā)展具有重要意義。新的起點(diǎn)上,要緊緊抓住有利時(shí)機、用好有利條件,因地制宜發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,加快推動(dòng)建筑業(yè)轉型升級和高質(zhì)量發(fā)展。

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