“土木×AI”で起きる建設現場のパラダイムシフト

近年は人流や購買ポイント、ETC2.0などから、分析に優れた包括的なデータが得られるようになり、“ビッグデータ”のさまざまな分野での活用が広がっています。今回は、コロナ禍での緊急事態宣言の効果や都市計画の検討、交通事故の防止などを試みた具体例を解説します。

連載第23回は、土木領域の設計や施工、維持管理などで活用が広がっている「点群」にスポットを当てます。点群から形状を抽出する方法や施工前後の比較、深層学習を用いた「セマンティックセグメンテーション」で地物を分類する研究などを紹介します。

連載第22回は、文字だけでなく、画像入力や音声出力も可能になったChatGPTの新機能「GPT-4V」や先立つこと2021年に登場した「CLIP」など、言語と画像のマルチモーダルなAIを土木の実業務に活用するアイデアを紹介します。

連載第21回は、交通インフラの事故防止や維持管理の諸問題を解決する目的で、車両搭載のIoTセンサーで取得したデータをAI解析する最新研究を紹介します。

連載第20回は、“デジタルツイン”にフォーカスして、土木工学の分野でどのような活用が検討されているのか、最新事例を交えながら解説していきます。

連載第19回は、ここ最近、AI関連でもっぱら話題となっている「ChatGPT」をはじめとする大規模言語モデル（LLM）の仕組みと、建設領域での可能性についての考察です。

連載第18回は、合成開口レーダ（SAR）やRTK-GNSSなどの技術を用いて人工衛星で取得したデータとAIのインフラ分野を対象にした最新研究を紹介します。

連載第17回は、データ分析によく使われ、将来を予測する回帰や分類で活用が見込める優れた「決定木」や「アンサンブル学習」といったAI技術のインフラ分野での応用について解説します。

連載第16回は、建設業界でも幅広く現場適用が進んでいるAIによる“物体検知”の技術のなかでも、検出能力で高速処理とリアルタイム性を併せ持つ「YOLO」の建設分野での多様な先端事例を紹介します。

連載第15回は、Web上で話題となっているAIで画像を自動生成する技術について、インフラ分野でどのように生かせるか、先端技術の論文を紐（ひも）解きながら紹介します。

連載第14回は、損傷程度の評価と分類の両方をこなす「マルチタスク学習」や構造物の損傷に説明文を自動で追加する「画像キャプション生成」など、インフラ点検を支援するAIの最新研究を紹介します。

連載第13回は、AIで得られた結果のなかで、未検出や誤検出を減らすために必要なAIの評価手法について論じます。

連載第12回は、AIとセンシング技術を組み合わせて、肉眼では見えないインフラ構造物の内部を調べる新たな手法について解説します。

連載第11回は、産業の枠を超えて広がりをみせる“スマートシティー”の分野で、AIの最新研究を紹介します。

連載第10回は、自然災害の被害を未然に防ぐためのAI活用例として、水位や降雨量の予測などの最新研究を紹介します。

連載第9回は、さまざまな業務制約に加えて、豊富な経験や専門知識も必要とされるインフラ鋼構造物の施工や維持管理の業務で、作業効率化や品質向上をもたらすAI活用について、多数の論文を参照しながら、先端研究を紹介します。

連載第8回は、ドローンを土木分野で適用することの利点と、無人飛行であることの有用性をより引き出せる「自律飛行技術」について解説します。

連載第7回は、インフラ構造物のコンクリート工事を対象に、活用の場が広がるAI活用について、最新研究の論文を複数引用して紹介します。

連載第6回は、AI発展のカギとなる多種多様なデータ活用の在り方に関して、首都高や阪神高速などの事例をもとに解説していきます。

連載第5回は、近年、活発に研究が進められている車にカメラを取り付けて撮影した路面画像のAI解析で、どのような利活用が考えられるかを考察していきます。

連載第4回は、AI活用が模索されているコンクリート構造物のひび割れ点検で、精度を上げるための手法について解説します。

連載第3回は、土木領域でAIを活用するうえで、どのような応用方法が想定されるかについてを考えます。

連載第2回は、機械学習の主要な手法である「深層学習」について発展の歴史とともに、詳しく解説しています。

ここ数年、国が旗振り役となって推進しているi-Constructionの進捗により、土木分野でのAI活用が進んでいます。本連載では、「土木学会 構造工学でのAI活用に関する研究小委員会」で副委員長を務める阿部雅人氏が、AIをどのように使いこなしていくべきかという観点から、最新の研究論文をもとに、今後の課題や将来像について考えていきます。