В Северо-Кавказском федеральном университете (СКФУ) инженеры разрабатывают инновационную систему диагностики строительных дефектов, которая с помощью искусственного интеллекта будет выявлять и анализировать трещины в зданиях.
Трещины — один из самых опасных факторов, угрожающих сроку службы и безопасности строительных конструкций. Они могут появляться как из-за естественного старения материалов, так и вследствие ошибок проектирования, нарушений технологии строительства или чрезмерных нагрузок. Отсутствие своевременного мониторинга и диагностики повышает риск прогрессирующего разрушения конструкций и даже обрушения зданий.
Технологическая основа проекта
Разработкой занимается команда специалистов под руководством старшего преподавателя департамента строительной инженерии и прототипирования института перспективной инженерии Дмитрия Воробьёва. Система строится на базе методов глубокого обучения и компьютерного зрения.
«Приоритет отдается сегментационным моделям, способным выделять трещины на изображениях строительных конструкций. Архитектура будет определена в ходе итерационного дообучения на датасете, собранном в процессе пилотных обследований», — пояснил Воробьёв.
Алгоритм уже способен создавать бинарную карту трещин, по которой можно измерить их длину, направление и плотность. В перспективе функционал расширят до анализа видеоматериалов. Целевой показатель точности работы системы составляет не менее 85%.
Гибкость и возможности обучения
Система проектируется с возможностью дообучения: при появлении новых типов трещин они могут быть размечены и добавлены в базу данных без полного переобучения модели. Такой подход позволяет постоянно повышать точность работы ИИ и расширять сферу применения.
В дальнейшем технологию планируют адаптировать для диагностики мостов, промышленных сооружений и объектов инженерной инфраструктуры.
Этапы внедрения и коммерциализация
Разработчики выделяют три этапа стратегии внедрения:
- презентация прототипа компаниям, занимающимся техническим обследованием зданий;
- пилотные внедрения в реальных условиях;
- коммерческая реализация проекта, включая подписочные сервисы, лицензионные программы и комплексные услуги сопровождения.
По предварительным расчетам, проект сможет окупиться за 18–36 месяцев при условии привлечения заказчиков.
Научная база и поддержка
Работы ведутся на базе Научно-исследовательской лаборатории «Центр испытаний материалов, изделий и конструкций» СКФУ. Оборудование лаборатории было закуплено в рамках программы «Приоритет-2030».
И.о. ректора СКФУ, профессор Татьяна Шебзухова подчеркнула, что университет активно развивает проекты, ориентированные на цифровые технологии и создание инновационных материалов. В частности, в университете формируется экосистема инженерного образования, охватывающая строительные, нанотехнологические, биотехнологические и ИТ-направления.
Разработка СКФУ обещает стать незаменимым инструментом для специалистов по строительной диагностике, открывая новые возможности в обеспечении безопасности зданий и сооружений.