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機械学習×建築の事例リサーチしてみた

ぷもん

こんにちは！

ぷもんです。


機械学習に興味があったので
教師あり学習、教師なし学習、強化学習など１通りやってみて
そろそろ、自分のポートフォリオになるようなものを
作ってみたいと考えています。

ぷもんは建築学生なので
建築の分野も合わせたものを作りたいと思うようになりました。
そこで、建築の分野で機械学習が使われている、使われようとしている事例で
どんなものがあるのか調べてみました。

今回は機械学習×建築の事例としてどんなものがあるのかまとめます。


・どんなことをしているのか？

30近くの事例を見つけたのですが
大きく分けてやっていることは６つに分けれると感じました。

①住宅内の様々な機器をスマートフォンやAIスピーカーで一括管理

これは住宅内の家電製品なども含め
様々な機器をスマートフォンからAIスピーカーで管理するものです。
Amazon Echo、Google Homeなどが想像できますよね。


②点検

道路のひび割れを映像から自動で点検できるようにして
今まで目視でやっていた人件費のコストを抑えたり
建設現場で材料の量から建設の進み具合を管理したりします。


③顧客対応の自動化

チャットで質問すると自動で返信されたり
要望を打ち込むと見積もり価格を出してくれます。
人件費が抑えられたり、24時間の対応が可能になります。


④建設現場の自動制御

ショベルカーの熟練の職人の操作の仕方をデータ化して
無人で動かせるようにする施工システムや
自動で資材を運んでくれる搬送ロボットなどがあります。


⑤データを分析して感情を考える

VRの視線を解析してユーザーが心地いいと感じる場所を解析したり
開館直後は人が少なくて鑑賞時間も長く取れているが
しばらくすると人が増えてきて不快感が大きくなり
鑑賞時間が短くなってしまうなど
美術館の行動から人々の感情を解析し満足度を高める方法を考えるなどです。


⑥パラメーターから選択肢を出す

開口部を入力すると自動で複数の間取りのパターンを提案してくれたり
BIMのデータから施工計画を自動で何パターンか提案してくれるなど
があります。


ここまでだけ聞くと
どの技術も始まったばかりだったり
まだ見たことないものが多くて夢物語な感じがするので
具体的にどんな技術が使われているのかを考えます。


・どんな技術を使っているか？

①音声認識

AIスピーカーが音声認識の技術を使っているのはすぐに想像できると思います。


②画像認識

道路のひび割れの自動点検や
自動で資材を運んでくれる搬送ロボットなど
未来の話のようなものも
画像認識の技術によって実現されています。


３つ目は僕の中でもちょっと理解しきれていないので説明が難しいのですが

③データを分析

チャットを使った顧客対応の自動化も
美術館の人の流れから感情を読み取るのも
開口部から間取りを自動生成するのも

大量のデータからデータを分析し
モデル化してそこにユーザーの情報を入れることで
最適な回答を返しているという点では
似たような技術が使われていると思っています。
（間違っていたらごめんなさい...。）


・気になった事例

色々な具体的な事例を見てきた中で最も気になったのは
「③データを分析」の開口部から間取りを自動生成するものです。

これにはGAN、（Generative adversarial networks、敵対的生成ネットワーク）
というもののpix2pixが使われているらしいのですが
まだよくわからないことが多いので
次はここら辺について深く調べてみようと思います。


・やってみるためには...

さらに、今回リサーチしたどの事例にも
というか機械学習全体に言えることなのですが
やってみるには大量のデータが必要です。

大きな何十年も続いてきた会社には大量の図面データがありますが
僕はないのでデータがないとやってみることもできないという...。

機械学習の初学者の方はどうしているのかも含めて
もっと調べてみようと思います。


ということでこれからやることは２つ

・GANについて深く知ること
・機械学習を始めることのできるデータを集める

です。

興味を深掘りすることと
自分の力で機械学習を作ってみて実績を作ることの
２方向から頑張ろうと思います。


今回分析してみて
なんとなく機械学習と一括りにしていることも
細かくみていくと少しずつ違う技術が使われていたり
やるべきことが明確化された気がします。

頑張ります。


参考にしたサイトはこちらです。


最後まで読んでいただきありがとうございました。

ぷもんでした！

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