단면슬롯를 자동으로 수행하는 구조슬롯 지원 AI 프로그램 개발

AI 지원으로 분석 작업 효율성이 향상되고 최적의 슬롯 제안에 기여

보도자료

오바야시 주식회사(본사: 도쿄도 미나토구, 사장: 사토 토시미)는 구조 슬롯 업무의 일부인 단면 슬롯를 간소화하기 위해 구조 슬롯자가 다년간 축적한 노하우를 구체화하여 단면 슬롯를 자동으로 수행하는 구조 슬롯 지원 AI 프로그램을 개발했습니다

개발 배경

구조 슬롯자는 내진성, 경제성, 시공 용이성 등 다양한 성능 요구 사항을 충족하기 위해 건축 계획에 맞게 프레임의 모양과 보, 기둥과 같은 부재의 배치 및 크기를 결정할 책임이 있습니다 특히 '단면슬롯'라 불리는 과정은 구조적 안전성, 기능성, 심미성 등을 고려하면서 지진 등에 의한 하중을 견딜 수 있는 부품의 형상과 크기를 결정하기 위해 반복적인 시도와 구조해석, 평가가 필요하다 전통적인 디자인은 구조역학에 대한 디자이너의 지식과 경험을 바탕으로 하기 때문에 디자인이 심화되거나 변경될 때마다 많은 노력이 필요합니다

Gilia Co, Ltd(본사: 도쿄 다이토구, 사장: 사이토 마코토)와 협력하여 개발된 이 프로그램은 이러한 반복 작업을 자동화하고 기본 슬롯부터 세부 슬롯까지 모든 것을 지원하므로 구조 슬롯자가 대체 계획을 고려하고 개선하는 데 더 많은 시간을 할애할 수 있습니다

AI 프로그램을 이용한 구조 슬롯 흐름

이 프로그램의 구성 및 기능

클러스터링을 사용하여 구조 구성원 그룹화를 간소화하고 신속한 계획 고려 지원

단면을 슬롯할 때 구조 슬롯자는 구조 부재의 길이, 지진으로 인해 가해지는 힘과 같은 다양한 매개변수를 기반으로 구성원을 그룹화합니다 이 프로그램은 비지도 학습의 일종인 클러스터링(*1)을 사용하여 자동으로 그룹화를 수행합니다 구조슬롯자는 그룹수를 자유롭게 설정할 수 있어 비용, 시공성 등 각 프로젝트의 요구사항을 반영한 최적의 배치계획을 수립할 수 있다 이 기능을 사용하면 복잡한 구조 슬롯에서도 빠르고 유연한 슬롯가 가능합니다

다년간의 노하우가 담긴 규칙 기반 AI를 활용하여 빠르고 합리적인 단면 슬롯 달성

이 프로그램은 규칙 기반 AI(*2)를 사용하여 슬롯의 구조 설계자가 수년간 축적한 노하우를 정량화하고 각 구조 부재에 필요한 성능을 구성합니다 또한 수학적 최적화 방법(혼합 정수 계획법)(*3)을 활용하여 구조 부재의 최적 단면을 단시간에 제안합니다 또한, 개별 부재뿐만 아니라 구조적 뼈대 전체의 균형을 동시에 고려하여 최적의 단면 형상을 도출합니다

규칙 기반 AI를 사용하여 공식으로 표현된 숙련된 구조 슬롯자의 지식과 수학적 최적화 기술을 사용한 최적의 알고리즘을 결합한 이 프로그램은 이전에 몇 시간이 걸리던 계산을 단 몇 분 만에 처리하여 빠르고 합리적인 단면 슬롯를 실현합니다

AI를 활용한 슬롯 프로세스의 시각화로 구조 슬롯자의 관점과 건물 특성에 대한 이해가 확대됩니다

이 프로그램은 AI를 사용하여 통합 구조 계산 소프트웨어의 계산 결과를 기반으로 부재 단면적(재검토 이유 및 발생 횟수)을 재검토하는 과정과 부재 중량의 변화를 시각화합니다 이를 통해 구조 슬롯자는 AI가 도출한 최종 결과는 물론 슬롯 과정까지 한눈에 이해할 수 있어 결과가 기대와 다른 경우 빠르게 이해할 수 있다 이 프로세스를 시각화하면 구조 슬롯자의 관점이 넓어지고, 건물 특성에 대한 이해가 깊어지며, 부재 단면 최적화를 넘어 전체 구조 계획을 개선하는 데 도움이 됩니다

AI의 도움을 받아 원활한 슬롯 고려 사항을 통해 이전에 일주일이 걸리던 단면 슬롯를 하루로 단축할 수 있습니다 결과적으로 구조 슬롯자는 재작업에서 벗어나 가치 증대를 목표로 하는 창의적인 작업에 집중할 수 있습니다

프로그램 구성 이미지

미래 전망

이 프로그램은 현재 강철 프레임 건물을 대상으로 하지만 앞으로는 철근 콘크리트 및 혼합 구조물에도 점진적으로 적용할 예정입니다 또한 슬롯 과정 전반에 걸쳐 AI 활용을 촉진하고 구조 슬롯자의 요구에 맞는 새로운 기능을 개발 및 도입할 예정입니다

슬롯은 계속해서 AI 기술을 활용하여 고객과 사회의 다양한 요구에 부응하는 제안을 제시하고 안전한 건물 제공에 기여하겠습니다

  • ※1 클러스터링
    기계 학습의 비지도 학습 유형입니다 데이터 유사성을 기준으로 그룹화하는 방법
  • ※2 규칙 기반 AI
    AI가 인간이 정한 규칙에 따라 작업을 수행하는 인공지능 기술
  • ※3 수학적 최적화 방법(혼합정수계획법)
    제약조건 하에서 수학적 모델을 이용하여 집합 문제에 대한 최적해를 도출하는 방법

또는 그 이상

이 문제에 관한 연락처 정보
오바야시 주식회사 기업커뮤니케이션실 홍보부
프라그마틱 슬롯 무료체험 연락처

보도자료에 포함된 정보는 다음과 같습니다발표 당시