inteligencia artificial construcción arquitectura
Amazon Dot con Alexa

Cuando escuchamos hablar de “inteligencia artificial”, pensamos en Google o Apple, o los consumidores más cosmopolitas, en Alexa. Los asistentes digitales ya no son algo reservado para las películas de Hollywood sino que se han convertido en una parte integral de nuestras vidas.

Y detrás de todos esos asistentes digitales, existe una maquinaria gigante de inteligencia artificial que los mueve. Eso les hace posible dar respuestas correctas (o bastante correctas) a las preguntas que les hacemos.

La inteligencia artificial ha tenido muchísimas otras ramificaciones que van más allá de solo contestar nuestras búsquedas en internet. Esta ciencia computacional poco a poco ha ido tomando control de muchas funciones de análisis y operación en diferentes campos, desde las finanzas hasta lo judicial, y ahora… nos está apareciendo también en arquitectura y construcción.

Pero, la construcción y el diseño siguen siendo trabajos en donde no caben la inteligencia artificial y las máquinas. Cierto? Somos ese mundo “único” de la humanidad, donde “ningún proyecto es igual” y las máquinas jamás podrán entrar. Nuestras actividades son demasiado complicadas, y ninguna computadora va a poder hacerlo tan bien como un ser humano con años de experiencia.

Esa línea la vengo escuchando hace 20 años, desde el primer día que puse un pie en la universidad. Y cada vez me convenzo menos de que sea cierta.

inteligencia artificial autodesk

Cuando llegó AutoCAD, “el dibujo técnico” era “un arte demasiado detallado y complejo como para que lo haga una computadora”. Cuando aparecieron ISO, PMI, Six Sigma, Lean, Agile, Scrum… nada de eso iba a ser aplicable en construcción… porque desafortunadamente nuestros proyectos “son únicos” y “cada proyecto es diferente” y jamás se podría pensar en estandarizar nada bajo esas condiciones.

Y nada raro: todas esas ideas no sólo se volvieron aplicables, sino que se volvieron una parte integral de la industria de la construcción con los años. Ahora nadie puede vivir sin AutoCAD y sin Revit. Y cada vez hay más empresas tratando de convencer a sus clientes con certificados ISO, con metodologías PMI, con variaciones de Lean, Six Sigma, Agile y Scrum… esas mismas que “jamás” iban a ser aplicables.

Creo que no somos tan inmunes como pensamos a veces. Y eso significa que la misma historia se repetirá en pocos años con la Inteligencia Artificial. “Las máquinas nunca diseñarán”. “Las máquinas nunca podrán hacer supervisión como lo hace un humano”. “La creatividad humana jamás la superará una máquina”.

Si, eso es ahora: pero solo esperen a ver lo que viene.

Hace muchos años que Autodesk ha venido experimentando con aplicaciones de inteligencia artificial en sus productos. No le han hecho mucha bulla, ni han tenido fiestas gigantes de lanzamiento… ni siquiera han regalado camisetas, lapiceros y gorras. Pero ahí van: investigando, probando, y desarrollando productos poco a poco.

Y poco a poco, estamos comenzando a ver resultados muy interesantes.

Qué es la inteligencia artificial?

que es inteligencia artificial?

La inteligencia artificial, abreviada “AI” en inglés o “IA” en español, es una forma de programar las computadoras, que les permite imitar el “aprendizaje” y “comprensión” que hacemos los humanos. Una inteligencia artificial puede tomar información, analizarla, llegar a conclusiones y ponerlas a prueba. Y con esas pruebas, logra tomar decisiones cada vez más acertadas.

Es como la historia de Johnny Five en Short Circuit: comienza tratando de hablarle a un dispensador de gasolina… y unas enciclopedias y días de televisión después, está clonándose a sí mismo para derrotar a un ejército humano.

Cuando hablamos de la programación tradicional de computadoras (la que muchos aprendimos en el colegio o la universidad) lo que hacíamos eran un montón de condicionantes: si esto sucede, haga esto. “Si la resistencia es menor a 200, ponga la celda el rojo. Si no, ponga la celda en verde”.

inteligencia artificial robots
Admítanlo: ustedes también quisieron un robot Nova que disparara rayos laser.

En inteligencia artificial la idea cambia, y lo que tenemos son programas que funcionan a partir de factores de calibración (por mencionar el caso más simple). La computadora prueba un factor de calibración, si recibe señales de que su decisión no es correcta prueba cambiarlo ligeramente, y cambiarlo, y cambiarlo, hasta llegar a un punto en el cual la mayoría de sus decisiones son acertadas.

Esa idea de ir iterando factores, tan simple como es, se vuelve increíblemente poderosa cuando la introducimos en una computadora. La computadora puede probar millones de casos cada segundo. Y si le alimentamos toneladas de información cambiante, rápidamente la computadora se calibra y se adapta sola, para darnos respuestas correctas a las tareas que le asignamos.

El gran cambio que ha existido en los últimos 5 años en inteligencia artificial ha sido precisamente ese: ahora tenemos computadoras potentes y baratas para hacer análisis matemáticos muy complicados, y además tenemos cantidades inimaginables de información capturada en digital, que les podemos alimentar para que analicen y aprendan.

Resultados? En 1997, IBM logró derrotar al campeón mundial de ajedrez usando la inteligencia artificial Deepblue. En el 2011, IBM derrotó a los campeones de Jeopardy (un juego de preguntas, respuestas y apuestas) usando la inteligencia artificial Watson. Y en el 2016, salió AlphaGo: una inteligencia artificial que logró triunfar en el juego Go… un juego chino, en donde la cantidad de movimientos posibles, supera la cantidad de átomos en el universo.

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2011: Watson: 1 – Humanos: 0.

La idea de fondo en todo esto no es que las computadoras se están volviendo muy buenas para jugar juegos: lo que tenemos que entender es que las computadoras se han vuelto increíblemente buenas para analizar escenarios matemáticos infinitamente complejos, y tomar decisiones acertadas, sin importar qué tan cambiantes sean las condiciones.

Lo cual, es básicamente la definición simplificada de lo que hacemos en ingeniería, diseño y construcción.

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Cuál es el interés de Autodesk en Inteligencia Artificial?

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Autodesk no es nada tonto: hace mucho tiempo se dio cuenta que la inteligencia artificial puede ser muy buen negocio. Diseño, al fin y al cabo, es iteración bajo ciertos lineamientos y límites. Un diseñador con experiencia quizás realice menos iteraciones antes de llegar a una solución, pero al final de la historia, sigue siendo un proceso iterativo.

Si en vez de un humano, ponemos a una supercomputadora a iterar, podemos lograr ese mismo proceso en cuestión de segundos. Y si además agregamos rutinas de inteligencia artificial para que la computadora pueda tomar experiencia a partir de millones de diseños diferentes, rápidamente obtendremos productos muy interesantes.

La computadora no es perfecta, pero no tiene que ser perfecta: sólo tiene que ser más perfecta, más barata, y más rápida que el diseñador humano. Ya, en ese punto, el producto es comercializable.

Qué ha hecho Autodesk con Inteligencia Artificial?

Autodesk actualmente tiene varios programas de investigación en Inteligencia artificial que ha venido desarrollando y algunos de esos programas ya tienen productos finales que están entrando a etapas beta. Beta: eso significa que existe un producto utilizable, que da resultados consistentes, y que le falta poco para salir al mercado. Echen un vistazo:

AVA

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AVA de Autodesk: parece humano, se mueve como humano, habla como humano… y es un bot basado en Watson de IBM.

Entre los experimentos más recientes de Autodesk con Inteligencia Artificial, está AVA (Autodesk Virtual Assistant). AVA es un robot de soporte técnico, basado en Watson de IBM (la misma IA que jugaba Jeopardy). Se supone que al estar basada en Watson de IBM, AVA va a ser un robot mucho menos tonto y mucho más acertado que los típicos robots de soporte técnico que le aparecen a uno en internet.

Incluso el proyecto original de AVA fue planteado en conjunto con la empresa Soulmachines, una empresa especializada en animación y comportamiento digital. La idea era convertir a AVA en un agente virtual, con un rostro humano y capaz de reconocer comandos de voz y expresiones faciales a través de un webcam.

Según Autodesk, AVA ha duplicado la capacidad del departamento de soporte técnico. Porque ahora todas esas consultas menores de temas de licencias e instalación, las atiende AVA. Y los agentes humanos quedan libres para dedicarse a los temas más complicados.

Pueden ver a AVA en esta dirección. Aunque en este momento está disponible solo en inglés, y sin todo el sistema de animación digital y reconocimiento de expresiones.

Diseño generativo

En diseño generativo Autodesk también ha hecho experimentos de diseño. Y sí: estamos hablando de diseño arquitectónico, y diseño industrial.

En el método de diseño generativo, se le dan a la computadora una serie de limitantes y especificaciones funcionales del espacio, y se le da información de materiales y cosas por el estilo. Y con eso, la computadora itera y va refinando sus diseños, hasta llegar al punto donde se cumple el objetivo buscado.

Autodesk diseñó su oficina en Toronto usando diseño generativo, donde una computadora les optimizó el espacio tomando en cuenta productividad, interacción, energía, etc.

diseño generativo autodesk toronto
Autodesk Toronto. Las luces desalineadas? Intencional: la computadora las optimizó para maximizar iluminación.

El producto de diseño generativo de Autodesk más nuevo se llama Refinery, tiene integración con Revit y Dynamo BIM, y actualmente está funcionando como Beta. Pueden verlo en esta dirección. También hay un proyecto más general de diseño automatizado de Autodesk, llamado Autodesk Dreamcatcher.

Refinery todavía está en etapas muy tempranas, y actualmente los controles son muy manuales y las funciones muy básicas. Se pueden hacer análisis y optimización de páneles para muro cortina, y algunos estudios de distribución de espacios.

Refinery está lejos de cumplir con la idea de que la computadora piense, y 30 segundos después nos tire un juego de planos constructivos. Pero no deja de ser una prueba de concepto interesante, que muestra como cada vez se acorta la brecha entre la máquina y el diseñador que la maneja.

BIM360 Insight

autodesk bim360 inteligencia artificial
BIM360 ProjectIQ

Aquí es donde la cosa se pone interesante.

BIM360 Insight y su módulo asociado ProjectIQ probablemente sea el avance más concreto que ha hecho Autodesk en la implementación de la inteligencia artificial para construcción. BIM360 Insight es una herramienta de evaluación de riesgo para construcciones, que se basa en el análisis de información ingresada a la plataforma BIM360.

La verdadera utilidad del BIM360 Insight es para la gente que está manejando el proyecto: sobre todo los supervisores y gerentes de proyectos. Insight lo que hace es analizar los reportes de problemas y asuntos que se ingresan a la plataforma, y usando algunas rutinas de IA, comienza a asignar puntajes de riesgo a esos asuntos, y a la gente que está asociada. Al final uno termina con una lista de asuntos críticos que atender cada día y subcontratistas críticos a los cuales hay que vigilar. Esa clasificación de “crítico” y “no critico” es la que determina la inteligencia artificial, con base en lo que entiende de la descripción del asunto, y con base en el historial que tiene cada subcontratista del proyecto.

inteligencia artificial construcción
Si un contratista se porta mal, Project IQ lo señala de inmediato.

Por ejemplo, un problema relacionado con un goteo en una tubería, instalada por un subcontratista que ya ha tenido ese tipo de problemas 10 veces antes en el proyecto, probablemente salte a nivel crítico inmediatamente. Mientras que un problema relacionado con una mancha de pintura en un piso, probablemente reciba una calificación de riesgo mucho menor dentro del sistema. A menos, por supuesto, que existan otros factores de riesgo asociados (como que la mancha tenga 3 semanas sin atenderse y esté atrasando la entrega de ese nivel).

Y como el algoritmo de inteligencia artificial se va adaptando con el tiempo, si el subcontratista mejora su desempeño, va a comenzar a recibir puntajes menos críticos y menor atención. Y si aparece un nuevo contratista que comienza a fallar, la atención del sistema automáticamente se enfocará en él.

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Por supuesto, la IA se puede equivocar al clasificar un asunto como crítico. Lo cual tampoco es problema: cada vez que el operador del sistema reclasifica un asunto y le cambia su prioridad, BIM360 Insight “aprende” y a la siguiente vez, lo clasifica a como el operador lo hizo.

Insight básicamente nos ayuda a la hora de decidir a qué dedicar nuestro tiempo y atención, y nos evita que entre los cientos de reportes se nos pierda una bomba de tiempo, y nos demos cuenta que existe solo cuando nos explota.

Aunque el sistema corre sobre la plataforma BIM360, todavía no hace mayor análisis usando información del modelo BIM. No esperen, por ejemplo, que Insight les haga detección de colisiones o les arregle ubicación de elementos… no hemos llegado a ese punto todavía. La parte de modelos 3D en Insight, sigue estando en etapas muy básicas y muy tempranas.

Visión digital

Uno de los colaboradores más interesantes de Autodesk en este experimento de inteligencia artificial es una compañía llamada Smartvid.io. Smartvid.io se especializa en desarrollar sistemas de visión computarizada, qué son sistemas de Inteligencia artificial que saben reconocer cosas dentro de fotografías y video.

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La IA Vinnie de Smartvid.io puede detectar incumplimientos en el uso de EPP

Es parecido a Google Images, donde uno puede pedir una foto de una grúa, y el buscador le devuelve una foto de una grúa. Pero Smartvid.io lo enfoca un poco diferente. Usando una inteligencia artificial llamada “Vinnie”, el sistema de Smartvid.io puede analizar fotografías y entender si las personas que aparecen en esas fotografías están cometiendo faltas a reglamentos de seguridad ocupacional, principalmente faltas de equipo de protección personal.

Vinnie se conecta a BIM360 y a otras plataformas de administración y almacenamiento en nube (por ejemplo Procore y Box) y de ahí comienza a extraer fotografías y videos. Y busca en todas esas fotografías y vídeos, casos en donde haya que levantar alertas por temas de seguridad ocupacional como el que mencionamos de falta de equipo de protección. Luego compila todos esos problemas en un reporte y lo envía a algún responsable para que se tomen las acciones correspondientes.

smartvid.io vinnie
Todo el trabajo de ordenar, analizar y señalar imágenes? Vinnie lo hace automáticamente.

También, Vinnie genera estadísticas, y con el tiempo se puede ver cuáles son las faltas más comunes que ha encontrado, y si hay o no hay tendencias en esas faltas.

La gracia de Vinnie y Smartvid.io es que utilizan las fotografías que ya se toman dentro de las construcciones todos los días. El equipo de proyecto simplemente toma sus fotografías y hace sus recorridos igual que siempre, y la computadora se encarga de analizar esas fotografías y extraer la información que se pueda aprovechar de ellas.

Incluso si se quisiera, Vinnie puede conectarse a sistemas de cámaras como Oxblue, y estar monitoreando seguridad en toda la construcción, en tiempo real.

Smartvid.io tiene otros productos de IA similares a Vinnie, para uso en construcciones. Por ejemplo su plataforma también puede usarse para recorridos de campo y reportes de avance. Las fotografías tomadas se ingresan a la plataforma de Smartvid.io, y conforme se hacen los recorridos de campo cada participante va “narrando” las cosas que ven en su teléfono. Smartvid.io posteriormente procesa las fotografías, busca elementos que aparezcan ahí, y analiza las narraciones para identificar a dónde fue tomada y qué es lo que pasa. Y con eso, genera un reporte automáticamente.

Hacia dónde va esta cosa?

inteligencia artificial en construcción

La Inteligencia artificial está llegando a la construcción, gústenos o no. Y está comenzando a hacer cosas que hace 5 años pensábamos que no era posible que hiciera una computadora. Dentro de 5 años no sería nada raro ver que todas esas tecnologías emergentes como diseño generativo de Autodesk, o el análisis de imágenes usado por Smartvid.io, sean una parte común de todo proyecto de construcción. Y en 10 años no me extrañaría, para nada, ver a las computadoras diseñando edificios completos e incluso fabricando muchas de las piezas para construirlos.

Y por supuesto, otras actividades más “suaves” asociadas a la construcción: presupuestos, proveeduría, cadena de suministros, contabilidad… van a tener a la inteligencia artificial sentada en sus escritorios el doble de rápido. Porque todas esas actividades, que se basan en tomar información, procesarla y moverla de un lado a otro, son especialidad reconocida y ya perfeccionada para la IA. Analizar 200 presupuestos, y a partir de eso generar un presupuesto de un edificio nuevo es un juego para una inteligencia artificial, igual que lo es hacer análisis y auditoría financiera, predicciones de mercados, manejar expedientes de personal, y todas esas cosas que constituyen el “backoffice” en la construcción.

inteligencia artificial en arquitectura

Es una realidad emocionante, y a la vez inquietante: en arquitectura y construcción, las máquinas vienen por nosotros, y las máquinas ya están aquí. No hay escape.

Dentro de poco tiempo vamos a estar viendo cosas realmente increíbles en la construcción y el diseño, gracias a la ayuda de la inteligencia artificial. Pero al mismo tiempo los profesionales que trabajamos en construcción y diseño, vamos a tener que adaptarnos para entender esas herramientas y no quedar obsoletos.

Recuerdan la revolución de AutoCAD hace 20 años, y lo que pasó con los que se negaron a aprender AutoCAD? Ahora nuestra generación de profesionales está ante su propia revolución: solo que esta es aún más grande y más complicada que la anterior. Pero si no nos adaptamos, y no aprendemos a jugar con lo que viene… terminaremos igual que los que no lo lograron hace 20 años.

La Inteligencia Artificial ya llegó a la Construcción

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