Künstliche Intelligenz (XAI) soll Baubranche sicherer machen

Die Bauhaus-Universität Weimar und die Aristoteles-Universität Athen forschen gemeinsam an XAI (Explainable Artificial Intelligence). Welches Potential steckt in der künstlichen Intelligenz und wie lässt sich XAI auf die Baubranche adaptieren? Ansätze sind bereits vorhanden.

Erinnern Sie sich an den Brückeneinsturz 2018 in Genua? Die Brücke war nicht in Instandgehalten worden und baufällig. Hätte man die Tragödie mit XAI verhindern können? Professor Dr.-Ing. Kay Smarsly, Professur Informatik im Bauwesen an der Bauhaus-Universität Weimar sagt: „Bislang beruhen Einschätzungen von Bauwerkszuständen weitestgehend auf den jahrelangen Erfahrungen von Bauingenieurinnen und Bauingenieuren. Zusätzlich werden Bauwerke immer häufiger digital überwacht und große Datenmengen erfasst. Mithilfe des XAI-Ansatzes lassen sich Auffälligkeiten, wie zum Beispiel ungewöhnliche Verformungen, schnell und zuverlässig in den Daten entdecken.“ Dadurch könnten bauphysikalische Mängel und damit verbunden Sicherheitsrisiken sowie notwendige Instandsetzungsmaßnahmen rechtzeitig erkannt werden.

Wie funktioniert XAI?
Gemeinsam mit Dr. George D. Manolis, Division of Structures, von der Aristoteles-Universität Athen wird das digitale Aufmaß einer Fußgängerbrücke in Thessaloniki genommen. Das dient als Grundlage zur Einschätzung des Sicherheitszustands. Selbstlernende Sensorik ist an der Brücke angebracht, die relevante physikalische Einflussgrößen, wie beispielsweise Schwingungen oder Temperatur, aufnimmt. Auf Basis maschineller Lerntechniken erkennt das System auftretende Muster in den Messdaten und zeigt automatisch an, wenn Abweichungen außerhalb des Toleranzbereichs auftreten. „Je mehr Daten wir sammeln, desto zuverlässiger identifiziert die Software mögliche Sicherheitsrisiken“, sagt Professor George D. Manolis.

Akzeptanz für XAI steigern
„Die Einsatzmöglichkeiten von Automatisierung und maschinellem Lernen sind vielfältig. Dennoch überwiegt unter Ingenieurinnen und Ingenieuren häufig die Skepsis gegenüber der neuen Technologie“, bedauert Professor Kay Smarsly. Ziel des Forschungsvorhabens sei es daher, die komplexen Datenverarbeitungsprozesse transparenter zu gestalten und somit die Akzeptanz für den Einsatz künstlicher Intelligenz im Bauwesen zu steigern.

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