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水利大壩、風電塔筒、城市高層建筑、橋梁橋塔……如今，它們的高空外立面安全正由中國團隊自主研發(fā)的爬壁機器人守護。隨著工程建筑大量進入“中年”使用期，如何快速準確地評估工程建筑狀態(tài)，成為后基建時代的剛性需求。同濟大學土木工程學院孔慶釗教授團隊研發(fā)的面向建筑外立面安全巡檢的“雙光雙聲”爬壁機器人，實現(xiàn)了建筑外立面裂縫亞毫米級準確識別和外立面空鼓高準確率檢出。

不只是爬壁機器人，在同濟大學土木工程學院，一系列“AI+”的科研場景，正在為培育新質(zhì)生產(chǎn)力蓄勢賦能。

用橋梁“胃鏡”機器人掃描箱梁內(nèi)部空間，獲取結構性能與狀態(tài)參數(shù)；推出地震工程防災AI大模型，為城市建筑穿上“抗震鎧甲”，讓城市防災從“以天計算”跨入“以秒響應”……步入智能時代，土木工程學科作為傳統(tǒng)工科的典型代表之一，也正在經(jīng)歷前所未有的蝶變。

服務城市更新，搭建學科新場景

你能想象嗎，在一個超大城市中，所有的重大基礎設施均為可控的智能體，城市群之間也能“一網(wǎng)聯(lián)通”，進一步提升城市功能……這并非科幻小說中的場景，而是正在演進的現(xiàn)實。

在同濟大學土木工程學院，科研團隊牽頭建設了跨校合作的“重大基礎設施的工程互聯(lián)網(wǎng)”項目。

所謂工程互聯(lián)網(wǎng)，就是將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)思維運作工程項目，通過智能的“感－傳－算－控”實現(xiàn)對城市重大基礎設施全壽命的觀測與運維。舉例而言，在設計階段，工作人員運用多模態(tài)生成式技術設計基礎設施結構；施工階段，使用多智能體決策、動態(tài)仿真，工地上將出現(xiàn)越來越多的自主無人施工機械裝備；運行中，智能機器人和無人機將對重大基礎設施進行安全檢測。

用學者的話來說，通過工程互聯(lián)網(wǎng)，未來就可以將京津冀城市群、長三角都市圈、粵港澳大灣區(qū)中的重大基礎設施信息網(wǎng)絡化，更好服務城市更新。

不僅如此，土木工程學院還聚焦城市能源轉型，成立了同濟大學新型能源系統(tǒng)基礎設施研究院。

同濟大學土木工程學院院長周穎說，城市更新離不開數(shù)智化、綠色化，也離不開新材料、新能源的支撐。當傳統(tǒng)的土木學科開始“牽手”新能源、新材料，許多教師的研究項目被再次激活，找到了全新的匹配場景。“雖然老師們研究的還是土木領域的科學問題，但是AI時代的先進技術手段，大大拓展了研究應用落地的可能性?！?br style="outline: none; color: rgb(49, 49, 49); font-family: "Microsoft YaHei"; text-align: justify; text-wrap-mode: wrap;">
知識大模型上線，培養(yǎng)超學科人才

科研上推動“AI for Science”（人工智能驅動科學研究），教學上推動“AI for Education”（人工智能驅動教育）——在同濟大學，人工智能賦能土木學科創(chuàng)新發(fā)展行動計劃（AI4SEE）正加速培養(yǎng)AI時代的超學科人才。

在土木工程學院，全新推出的全國教育系統(tǒng)首個完成生成式人工智能服務備案的CivilGPT知識大模型，正賦能教學全過程。

CivilGPT擁有近90億token高質(zhì)量數(shù)據(jù)集，采用了600余本土木工程教材、2600余個行業(yè)規(guī)范、700余個國際標準和7萬余道相關試題。同時，CivilGPT創(chuàng)新性地構建了土木工程領域的大規(guī)模知識圖譜，實現(xiàn)了專業(yè)教材內(nèi)容的智能化轉型。 

周穎介紹，依托CivilGPT孵化的“同小濟”自主學習智能體，正給學院教學帶來改變：學生的期中考試已實現(xiàn)無紙化，由大模型出題、學生線上選題、再根據(jù)大模型批改結果下載錯題集并校對。此外，大模型還孵化出“工程醫(yī)生”智能體，助力城市更新中的房屋質(zhì)量檢測報告等文書寫作，大大提升工作效率。

未來已來，學科發(fā)展向“三地”延伸

近年來，對于AI時代高校學科發(fā)展的討論，時常成為高教界的熱門話題。去年舉行的同濟大學土木系科成立110周年活動上，多位院士、學者得出結論：雖然土木學科一直是學校的王牌專業(yè)，但作為傳統(tǒng)工科，轉型勢在必行。必須重新梳理國家需求、找到新的驅動場景，完成“從高峰向未來”的整體升級。

在學者們看來，土木學科人才培養(yǎng)的最終旨歸是服務國家的建設和發(fā)展。科學研究應堅持場景驅動，人才培養(yǎng)需瞄準國之所需?！笆聦嵣?，人類對物理空間的挑戰(zhàn)已接近極限。信息技術的迅猛發(fā)展將極大地拓展土木學科深耕的時空場景，將向宇宙深處播撒人類文明的種子?！敝芊f說。

就在今年5月，同濟大學宣布成立極端環(huán)境建造研究院，提出以高/深地、極地、地外等“三地”建造為牽引，整合土木、環(huán)境、測繪等多學科力量，助力川藏鐵路、南極科考站、月球基地等國家重大工程，引領國際極端環(huán)境建造科學研究，為支撐國家戰(zhàn)略和推進產(chǎn)業(yè)升級提供堅實保障。EMe即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com