Hệ sinh thái chuyển đổi số – Ứng dụng máy học và trí tuệ nhân tạo trong lĩnh vực xây dựng và địa kỹ thuật xây dựng

Digital transformation ecosystem – Application of machine learning and artificial intelligence in construction and geotechnical engineering

Xu thế chuyển đổi số và sự ra đời của GeoData

Chuyển đổi số trên nền tảng dữ liệu lớn áp dụng công nghệ máy học, trí tuệ nhân tạo… vừa là xu thế của tương lai vừa là nội dung chính trong định hướng phát triển của chính phủ trong tất cả các lĩnh vực. Những thành tựu và lợi ích của chuyển đổi số, dữ liệu lớn, trí tuệ nhân tạo đã được minh chứng bởi các công ty công nghệ lớn trên thế giới, họ chi phối, kiểm soát và áp đặt ảnh hưởng đến mọi lĩnh vực hoạt động, mọi hành vi của con người trên toàn thế giới.
Tại Việt Nam, quá trình chuyển đổi số chỉ mới bắt đầu và nhận thức về chuyển đổi số còn chậm, tuy nhiên những công ty, tổ chức nhận thức và thực hiện hành động chuyền đổi số cũng đã có sự thay đổi rất khác biệt so với phần còn lại. Đã có những thay đổi rõ ràng trong các dịch vụ giao nhận, tiêu dùng, giải trí, tài chính…dần dần thay đổi thói quen, nhận thức và đem lại nguồn thu nhập lớn hơn rất nhiều so với các mô hình truyền thống.
Trong lĩnh vực xây dựng, quá trình chuyển đổi số chưa thực sự rõ ràng, sự trở mình với chuyển số cũng chậm hơn hẳn các ngành nghề khác. Ngành xây dựng với những đặc thù và lợi thế riêng về nhu cầu, nhân lực và dữ liệu lớn… nếu thực hiện chuyển đổi số chắc chắn sẽ đem lại những lợi ích thực sự to lớn.
Những năm gần đây, nhiều nền tảng chuyển đổi số trong lĩnh vực xây dựng ra đời, có những đóng góp thiết thực và đem lại nhiều thay đổi tích cực, và GeoData là một nền tảng như vậy, hệ sinh thái trên GeoData là một hệ thống chuyển đổi số trong lĩnh vực địa kỹ thuật – xây dựng, áp dụng các công nghệ máy học, trí tuệ nhân tạo trên nền tảng cơ sở dữ liệu lớn, đồng thời cũng là nền tảng thương mại điện tử với mô hình kinh tế chia sẻ đem lại nhiều lợi ích kinh tế cho người sử dụng.
Hệ sinh thái GeoData xây dựng một hệ thống quản lý các dữ liệu về địa chất công trình theo định dạng các vị trí trên nền bản đồ Google Map và theo danh sách, các dữ liệu được lưu trữ một cách khoa học và được số hóa để dễ dàng quản lý, tìm kiếm, chia sẻ… Trên cơ sở các dữ liệu địa chất công trình được số hóa, hệ thống sử dụng các thuật toán học máy để phân tích, đánh giá dữ liệu và nội suy thông tin, mặt cắt địa chất công trình tại một vị trí bất kỳ, trình bày các thông tin này theo các định dạng đơn giản, dễ hiểu để phục vụ cho việc tham khảo nhanh về địa tầng. Đồng thời, cũng trên nền tảng dữ liệu được số hóa này, GeoData cung cấp các công cụ dùng để tính toán nền móng cho các công trình, công cụ để xây dựng mô hình địa tầng 3D và thiết kế các lớp công trình ngầm trên nền địa tầng 3D…ngoài ra hệ thống còn tích hợp rất nhiều tính năng hữu ích khác, hỗ trợ thiết thực cho cộng đồng xây dựng, địa kỹ thuật xây dựng.

Bản đồ dữ liệu cá nhân MyMap

GeoData bắt đầu với MyMap – Hệ thống quản lý dữ liệu cá nhân, người dùng có thể tự xây dựng cơ sở dữ liệu cá nhân về dữ liệu địa chất công trình dưới dạng danh sách hoặc dạng vị trí trên bản đồ Google Map, đây là những dữ liệu nền tảng rất quan trọng đối với bất cứ một công trình xây dựng nào, một công trình hiệu quả và bền vững thì không thể không am hiểu được địa chất bên dưới nền công trình, sự am hiểu địa chất sẽ xây dựng được giải pháp móng tối ưu, tiết kiệm từ 20% đến 30% chi phí, sự am hiểu địa chất giúp an tâm và giảm rủi ro như lún, nứt, nghiêng…trong quá trình sử dụng công trình. Trên hệ thống MyMap, người dùng có thể quản lý dữ liệu dạng thô bằng các file truyền thống trên cloud (đám mây), đồng thời tất cả dữ liệu cũng sẽ được số hoá và hiển thị với giao diện mới, thân thiện. Quá trình số hoá được đánh giá lại bằng công nghệ máy học để kiểm soát những sai khác, và quan trọng hơn là những dữ liệu số hoá này tạo nên dòng chảy thông suốt trong quá trình chuyển đổi số để phục vụ cho các mảng khác trong xây dựng như: thiết kế móng, xử lý nền, công trình ngầm, đô thị thông minh…
Người dùng có nhiều tuỳ chọn trên MyMap đối với hệ thống dữ liệu của cá nhân mình, có thể chia sẻ trong nội bộ cơ quan, tổ chức để phục vụ công việc, rất hiệu quả với các công ty, tổ chức đa quốc gia hoặc nhiều chi nhánh. Ngoài ra cũng có thể lựa chọn chia sẻ với người dùng khác, hỗ trợ cộng đồng và đem lại nguồn chi phí thụ động.

Bản đồ dữ liệu cá nhân MyMap
Điểm dữ liệu dạng vị trí và dạng danh sách

Bản đồ dữ liệu địa chất công trình chung

Hệ thống Bản đồ chung, cũng được xây dựng trên nền bản đồ Google Map. Đây là nền tảng chuyển đổi số vận hành toàn bộ hệ thống. Trên Bản đồ chung, người dùng có thể tham khảo thông tin về địa chất dưới công trình, các thông tin tham khảo sẽ gồm tên, chiều sâu, thông số của các lớp đất đá và mặt cắt địa tầng đi qua một vị trí bất kỳ với giao diện cực kỳ thân thiện và dễ hiểu, dễ sử dụng, ngay cả với người sử dụng không có chuyên môn. Việc có được thông tin tham khảo sẽ hỗ trợ rất nhiều trong giai đoạn tiền khả thi của một dự án xây dựng: hỗ trợ cho công việc lên một kế hoạch khảo sát chính xác, một đánh giá sơ bộ về các phương án móng, dự toán về kinh phí xây dựng phần móng, các quy hoạch về công trình ngầm như điện, nước, cáp quang, tuyến hầm ngầm…
Việc ứng dụng công nghệ máy học và trí tuệ nhân tạo trong việc phân tích, nội suy các dữ liệu lớn về địa chất công trình đã giúp hệ thống bản đồ chung trên GeoData cung cấp cho người dùng gần như tất cả các vị trí đều có thể tham khảo được thông tin. Người dùng có thể tham khảo tại một vị trí có sẵn trên bản đồ hoặc tại một vị trí nội suy bất kỳ. Với các vị trí nội suy bất kỳ, hệ thống sẽ sử dụng các thuật toán về trí tuệ nhân tạo để đánh giá, phân tích và học hỏi từ các dữ liệu xung quanh để đưa ra quyết định về địa tầng, thông số và mặt cắt địa tầng điển hình đi qua vị trí cần nội suy này.
Điểm nổi bật là ngoài các vị trí có sẵn sẽ được trả phí tham khảo cho chủ sở hữu, thì nếu các dữ liệu xung quanh nào được sử dụng để phân tích, đánh giá và đưa ra quyết định cho vị trí nội suy thì phí cũng sẽ được trả về cho tất cả các vị trí xung quanh đó. Đây là mô hình kinh tế chia sẻ và tuần hoàn, tận dụng, tái sử dụng các nguồn tài nguyên lâu nay bị bỏ phí, tiết giảm rất nhiều chi phí và thời gian cho một dự án xây dựng, đem lại lợi ích cho tất cả các bên tham gia.

Bản đồ dữ liệu chung
Tham khảo địa tầng tại tất cả vị trí

Tính toán nền móng tự động

Một tính năng quan trọng khác trên GeoData với hàng ngàn lượt sử dụng mỗi ngày là tính toán nhanh nền móng tự động, điều này cho thấy các nhu cầu về phần móng trong xây dựng rất lớn và các dữ liệu về địa chất công trình đã được tái sử dụng một cách rất hiệu quả.
Với tính năng tính nền móng tự động, hệ thống sẽ tự động đề xuất giải pháp móng: móng đơn, móng băng, móng bè, móng cọc đóng/ép, cọc ly tâm, cọc khoan nhồi, topbase… phù hợp nhất cho từng công trình để người dùng có thể tham khảo lựa chọn trong thiết kế hoặc ước lượng chi phí cho phần móng của công trình. Tính năng này cũng được xây dựng với giao diện thân thiện, đơn giản dễ sử dụng với nguyên lý tối giản thao tác dành cho tất cả người dùng không có chuyên môn. Người dùng sẽ:
• Có thể lựa chọn bất kỳ vị trí cần xây dựng trên bản đồ nào để xem giải pháp móng: tìm kiếm trên bản đồ và chọn tính móng tại các vị trí có sẵn địa tầng hoặc dùng vòng tròn trí tuệ nhân tạo để tính tại vị trí bất kỳ.
• Có thể tìm thấy giải pháp móng cho các công trình lên đến 40 tầng và 3 tầng hầm: chỉ cần nhập chiều rộng, chiều dài công trình, số tầng công trình và tầng hầm (nếu có) vào giao diện tính móng.
• Có thể lựa chọn chuyên gia tư vấn trực tiếp cho giải pháp móng chi tiết.
Tính năng tính nền móng tự động được xây dựng dựa trên các tiêu chuẩn hiện hành như “TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình”, “TCVN 10304:2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế” … tham khảo các bài toán nền móng của các công trình thực tế, và có sự tham gia xây dựng của rất nhiều chuyên gia có nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực thiết kế.

Tính nền móng tự động
Tính nhanh các giải pháp móng đơn, băng, bè, cọc…

Công cụ lập báo cáo địa chất công trình

Ngoài ra, GeoData cũng xây dựng các tính năng đặc thù chuyên môn dành riêng trên hệ sinh thái của mình như GeoData Soft, là một công cụ dùng để thiết lập một báo cáo địa chất công trình, dành riêng cho các nhà thầu chuyên về khảo sát. GeoData Soft được xây dựng với các thuật toán tối ưu trong việc thiết lập các hình trụ địa chất, mặt cắt địa chất công trình thông minh và thống kê các thông số cơ lý. GeoData Soft kết nối trực tiếp vào các tính năng MyMap, Bản đồ chung, tính nền móng…trên hệ thống, là một trong những mảnh ghép trong hệ thống chuyển đổi số toàn diện trên GeoData.

Kết nối với chuyên gia

Các tính năng xây dựng trên GeoData với tiêu chí thân thiện, dễ sử dụng và chỉ dùng tham khảo, vì vậy GeoData cũng đã xây dựng một cộng đồng chuyên gia, nhà thầu…để hỗ trợ các bước chi tiết, cụ thể tiếp theo cho người dùng ngay trên hệ thống. Các chuyên gia trên GeoData sẽ tư vấn trực tiếp cho khách hàng tại bất cứ thời điểm nào, và người dùng cũng có thể lựa chọn chuyên gia, nhà thầu theo trạng thái online, chuyên môn, kinh nghiệm, ngôn ngữ… để kết nối tư vấn hỗ trợ chi tiết cho công việc của mình.
Các chuyên gia cũng sẽ nhận lại phí tư vấn theo giờ cho các tư vấn của mình đối với khách hàng và tư vấn theo thời gian thuận tiện của bản thân chuyên gia. Tính năng này tận dụng được kiến thức và thời gian nhàn rỗi của các chuyên gia theo mô hình kinh tế chia sẻ. Việc đăng ký thành chuyên gia trên hệ thống cũng hoàn toàn tự động và nhanh chóng với các chức năng có sẵn trên hệ thống.
Có thể nói, tính năng đã tạo nên một cộng đồng chuyên môn hỗ trợ lẫn nhau và giải quyết được phần lớn các công việc trong lĩnh vực xây dựng, tận dụng được lợi thế về thời gian và kiến thức của chuyên gia.

Kết nối chuyên gia
Lựa chọn chuyên gia để tư vấn công việc

Mô hình 3D địa tầng

Và đặc biệt mô hình 3D địa tầng trên GeoData sẽ giúp người dùng có góc nhìn rõ ràng hơn về cấu trúc nền đất theo 3 chiều không gian, giúp định hướng, quy hoạch các công trình ngầm, phân tích, đánh giá các điều kiện về địa chất công trình trên quy mô lớn.
Trên mô hình, người dùng có thể khoanh vùng tùy chọn để vẽ khu vực cần xem mô hình 3D trên bản đồ, trên mô hình có thể xem được thông tin các lớp đất đá như tên, chiều sâu và các thông số…
Tính năng cũng cho phép người dùng có thể xây dựng, quản lý lớp công trình ngầm như đường ống nước, điện ngầm, cáp quang, tuyến metro… nên nền địa tầng 3D.
Sự đổi mới nào cũng sẽ gặp nhiều khó khăn và trở ngại, nhưng với xu thế không thể nào khác được về sự phát triển của chuyển đổi số và công nghệ trong thời đại mới, GeoData sẽ luôn cố gắn hoàn thiện hệ sinh thái và hỗ trợ cộng đồng, góp phần vào những thay đổi tích cực trong lĩnh vực xây dựng.

Mô hình 3D địa tầng

Trải nghiệm các tính năng thông minh của GeoData tại:
• Website: https://geodata.vn/
• Tải ứng dụng:
Trên iOS: gõ từ khóa “GeoData & Engineering” hoặc link tải tại đây
Trên Android: gõ từ khóa “GeoData” hoặc link tải tại đây

Phan Hữu Duy Quốc

GeoData Group.

Email: [email protected]

Võ Ngọc Quân

GeoData Group.

Email: [email protected]