La Cina ha impiegato un sistema di intelligenza artificiale per scegliere i metodi di scavo del tunnel di Yangcun, parte di una linea ferroviaria ad alta velocità da 350 km/h in costruzione nella provincia di Hubei. Secondo quanto riportato dal South China Morning Post, è la prima volta al mondo che l'approccio principale alla costruzione di un tunnel ferroviario ad alta velocità viene determinato dall'intelligenza artificiale prima di essere approvato ed eseguito da ingegneri umani.
Il tunnel attraversa una delle regioni geologicamente più complesse della Cina, caratterizzata da faglie, formazioni carsiche, fiumi sotterranei e strati rocciosi molto variabili. Tradizionalmente, la scelta del metodo di scavo più adatto - come il brillamento a tutta parete, il taglio al banco o il metodo CD (diaframma centrale) - spetta a esperti veterani di gallerie. In questo caso, invece, la decisione è stata presa da un modello di apprendimento profondo addestrato su decenni di dati ingegneristici.
IA addestrata su migliaia di sezioni di tunnel
I ricercatori della China Railway Siyuan, del National & Local Joint Engineering Research Centre of Underwater Tunnelling Technology e della China University of Geosciences (Wuhan) hanno addestrato l'algoritmo su 1.700 sezioni di costruzione di 251 tunnel ferroviari ad alta velocità in tutta la Cina. Ogni voce comprendeva parametri geologici e ingegneristici dettagliati, consentendo al modello di riconoscere i modelli e valutare i rischi.
Quando è stata alimentata con i dati geologici in tempo reale del tracciato di Yangcun, l'intelligenza artificiale ha suddiviso il tunnel in centinaia di micro-sezioni e ha assegnato a ciascuna un metodo di scavo consigliato, comprese le zone ad alto rischio con metodo CD, difficili da prevedere manualmente. Secondo uno studio peer-reviewed citato dal South China Morning Post, il modello ha raggiunto un'accuratezza dell'89,41%, superando le tecniche convenzionali di apprendimento automatico.
Gli ingegneri hanno approvato e implementato il piano AI
Le proposte dell'intelligenza artificiale sono state esaminate da ingegneri senior prima di essere incorporate nel sistema di modellazione delle informazioni di costruzione (BIM) del tunnel, dove ora servono come guida in tempo reale per i lavoratori e i macchinari.
Uno sguardo ai futuri flussi di lavoro dell'ingegneria
Mentre le aziende occidentali spesso trattano l'IA come uno strumento sperimentale separato, le aziende infrastrutturali cinesi stanno sempre più integrando l'IA direttamente nei flussi di lavoro di progettazione e costruzione. Il tunnel di Yangcun mostra come l'IA possa supportare decisioni ingegneristiche ad alto rischio, tradizionalmente considerate troppo complesse per l'automazione.
Il progetto è considerato una pietra miliare nell'espansione dell'uso dell'IA in Cina nelle infrastrutture su larga scala e, come osserva il South China Morning Post, un potenziale indicatore di come la corsa globale all'IA possa evolversi nel settore ferroviario.
