Нейронные сети на страже безопасности
Для обеспечения безопасной эксплуатации здания или сооружения необходимо, чтобы в конструкции отсутствовали дефекты, влияющие на его несущую способность. Для мониторинга технического состояния данных конструкций производится обследование визуальными и инструментальными методами, что позволяет определить конкретные места нахождения повреждений и разработать методы по их устранению.
В настоящее время некоторые крупные организации, выполняющие экспертизу строительных объектов, перешли на автоматизированный способ сбора информации для визуального обследования, применяя беспилотные летательные аппараты со встроенной камерой. Однако процесс обработки собранной информации до сих пор выполняется вручную, в результате чего образуется большое количество изображений, на которых необходимо указать наличие дефекта и его тип (трещины, сколы и т.д.). Применение нейронных сетей позволит полностью автоматизировать данный процесс, значительно повысив его эффективность.
Искусственная нейронная сеть (ИНС) – математическая модель, включающая свое аппаратное и программное воплощение, построенная по принципу функционирования сетей нервных клеток живого организма. ИНС является системой простых процессоров, которые соединены друг с другом. Каждый процессор выступает в качестве искусственного нейрона и имеет дело только с сигналами, которые он периодически получает и посылает, взаимодействуя с другими процессорами. То есть искусственные нейронные сети, подобно биологическим, являются вычислительной системой с огромным числом параллельно функционирующих простых процессоров с множеством связей. Объединенные в большую сеть с управляемым взаимодействием, такие искусственные нейроны способны выполнять довольно сложные задачи.
Сегодня существует большое число различных нейронных сетей с различными принципами функционирования, которые ориентированы на решение самых разных задач. Наиболее эффективной архитектурой для распознавания образов является сверточная нейронная сеть, которая способна определять в том числе и присутствие на изображении строительных конструкций отличительных свойств.
Применение искусственных нейронных сетей для диагностики технического состояния строительных конструкций позволит выявить наличие дефектов, деформаций и повреждений, прогнозировать их состояние, и тем самым предотвратить аварийные ситуации и повысить сроки эксплуатации зданий и сооружений.
В настоящее время искусственные нейронные сети уже позволили справиться с рядом непростых проблем. В перспективе возможно создание новых программ и устройств, способных решать задачи, которые пока под силу только человеку.
