當(dāng)生成式AI遇見數(shù)字孿生

吳付標(biāo)

總部位于美國賓夕法尼亞州的Bentley軟件公司，于金秋十月在楓葉之國加拿大名城溫哥華舉辦一年一度的

2024縱覽基礎(chǔ)設(shè)施大會(huì)

暨光輝大獎(jiǎng)賽。此次盛會(huì)吸引了來自全球的數(shù)百位行業(yè)精英，旨在探討基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)智化的最新趨勢(shì)，分享生態(tài)圈的創(chuàng)新成果。

我與十余位國內(nèi)數(shù)字化主管和媒體記者踏上前往溫哥華的旅程。這一次，我特別關(guān)注Bentley是否會(huì)發(fā)布他們一直醞釀的突破性生成式AI產(chǎn)品。生成式AI與數(shù)字孿生的結(jié)合將改變基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的運(yùn)作模式，給工程企業(yè)和業(yè)主帶來新的商機(jī)。

大會(huì)開始前，我與幾位國內(nèi)數(shù)字化主管深入交流，他們同樣對(duì)生成式AI+數(shù)字孿生有著充沛的期許，希望借此實(shí)現(xiàn)快速建模、自動(dòng)出圖、賦能施工與運(yùn)維，并提升文件審查效率。在會(huì)場上，我偶遇一位來自韓國現(xiàn)代的數(shù)字化專家，他透露他的老板正在催促他加快上手生成式AI。

2024縱覽基礎(chǔ)設(shè)施大會(huì)：別開生面

Bentley

首席執(zhí)行官康岷思稱人工智能為基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的“范式轉(zhuǎn)變”

10月9日上午，溫哥華萬豪酒店大宴會(huì)廳內(nèi)，燈光璀璨，大屏幕如巨幕般占據(jù)了一半的墻面，數(shù)字化元素與007風(fēng)格的視頻畫面相得益彰，營造出一種科技與神秘并存的氛圍。與會(huì)者們熱情高漲，期待著大會(huì)的開幕。

不出所料，生成式AI成為大會(huì)的焦點(diǎn)之一。Bentley首席執(zhí)行官康岷思（Nicholas Cumins）

稱人工智能為基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的“范式轉(zhuǎn)變”

，大會(huì)重磅發(fā)布了突破性設(shè)計(jì)應(yīng)用OpenSite+。這款軟件利用生成式AI賦能，實(shí)現(xiàn)了土木工程場地設(shè)計(jì)的10倍速提升，贏得了數(shù)百位全球工程數(shù)字化精英的熱烈掌聲。

然而，OpenSite+只是本次大會(huì)的亮點(diǎn)之一。Bentley在基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)智化領(lǐng)域的一系列果敢且前瞻的創(chuàng)新布局也引發(fā)了現(xiàn)場陣陣掌聲。與會(huì)的記者也紛紛點(diǎn)贊，后續(xù)國際媒體報(bào)道的標(biāo)題更是引人注目：《Bentley引領(lǐng)土木工程場地設(shè)計(jì)的生成式AI革命》、《Bentley開啟基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域開放新紀(jì)元》、《為期兩天的活動(dòng)標(biāo)志著這家基礎(chǔ)設(shè)施軟件公司邁入新時(shí)代》等等。

那么，是什么讓這次活動(dòng)贏得如此盛譽(yù)？Bentley軟件又為業(yè)界帶來了怎樣的新理念、新技術(shù)和新產(chǎn)品？接下來，我將為你逐一解讀。

重磅推出OpenSite+：10倍速提升土木場地設(shè)計(jì)效率

Bentley副總裁Francois Valois講述OpenSite+的創(chuàng)新故事

Bentley首席產(chǎn)品官M(fèi)ike Campbell介紹，OpenSite+作為首款利用生成式AI進(jìn)行土木場地設(shè)計(jì)的工程軟件，專為幫助工程師快速設(shè)計(jì)住宅、商業(yè)和工業(yè)場地而生，旨在大幅提升生產(chǎn)效率和設(shè)計(jì)精準(zhǔn)度。它主要具備以下四大功能：

- 設(shè)計(jì)協(xié)作助手：Copilot帶來的易用性是其一大優(yōu)勢(shì)，用戶可以通過自然語言輕松啟動(dòng)設(shè)計(jì)，就像與朋友對(duì)話一樣。只需簡單指示，即可快速調(diào)整建筑位置、道路布局等，使設(shè)計(jì)過程更加輕松高效。

- 布局優(yōu)化：Bentley的AI驅(qū)動(dòng)布局工具能分析上千種設(shè)計(jì)方案，并實(shí)時(shí)給出優(yōu)化建議，幫助用戶在最短時(shí)間內(nèi)做出最佳設(shè)計(jì)選擇，從而減少錯(cuò)誤和返工，節(jié)省項(xiàng)目成本和時(shí)間。

- 自動(dòng)圖紙生成：傳統(tǒng)的制圖費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而OpenSite+通過AI的自動(dòng)標(biāo)注、標(biāo)記和排版功能，將圖紙制作速度提升至原來的10倍。軟件依據(jù)用戶設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)將標(biāo)簽、尺寸等信息放置在適當(dāng)位置，確保圖紙準(zhǔn)確、易讀且美觀。

- 智能設(shè)計(jì)工具：提供一系列智能設(shè)計(jì)組件，用戶可快速編輯和修改，滿足具體場景和設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的需求。這些“智能對(duì)象”可隨時(shí)調(diào)整，無需像傳統(tǒng)CAD軟件那樣進(jìn)行繁瑣的修改，顯著提高工作效率。

美國知名工程企業(yè)Pennoni作為早期用戶已經(jīng)上手OpenSite+，其高級(jí)副總裁兼戰(zhàn)略發(fā)展總監(jiān)Joe Viscuso給出了高度評(píng)價(jià)，稱其為“游戲規(guī)則改變者”。他指出，OpenSite+將設(shè)計(jì)和日常任務(wù)整合到一個(gè)功能強(qiáng)大的平臺(tái)中，簡化工作流程，自動(dòng)執(zhí)行重復(fù)性任務(wù)，并確保實(shí)時(shí)變更的準(zhǔn)確性，幫助項(xiàng)目更快完成并取得卓越成果。

的確，與市場上其他產(chǎn)品相比，OpenSite+向前再走了一步，從優(yōu)化場地布局到自動(dòng)化繪圖生產(chǎn)和安全管理數(shù)據(jù)，提供了流暢的工作流，并與數(shù)字孿生模型形成良好互動(dòng)。其直接影響損益表和時(shí)間表，曾需數(shù)周迭代的場地設(shè)計(jì)現(xiàn)在可以在極短時(shí)間內(nèi)完成。這節(jié)省了時(shí)間并降低了成本，幾乎沒有用戶會(huì)反對(duì)這樣的結(jié)果。

在會(huì)場，我與Bentley高級(jí)副總裁Robert Mankowski討論了OpenSite+的易用性和準(zhǔn)確性。他表示，OpenSite+的設(shè)計(jì)從頭開始，學(xué)習(xí)曲線不高，用戶只需如同與朋友對(duì)話般與其互動(dòng)。軟件提供的答案都有證據(jù)支持，工程師可基于這些答案做出決策，并在決策前驗(yàn)證其準(zhǔn)確性。

值得一提的是，OpenSite+可在桌面上運(yùn)行，也可以連接云端。目前，該產(chǎn)品已在北美地區(qū)開放申請(qǐng)使用，后續(xù)將推廣至更多國家。Bentley十分注重用戶成功，因此選擇分步推進(jìn)產(chǎn)品的推廣。

我還詢問了Bentley副總裁Francois Valois，為什么Bentley會(huì)率先推出OpenSite+。他解釋說，Bentley多年前就已推出應(yīng)用于路橋、大壩等行業(yè)的資產(chǎn)性能與預(yù)測性維護(hù)AI產(chǎn)品，OpenSite+的發(fā)布標(biāo)志著Bentley將人工智能的潛力深入到基礎(chǔ)設(shè)施生命周期的設(shè)計(jì)階段。

Bentley繼續(xù)升級(jí)其資產(chǎn)性能與預(yù)測性維護(hù)AI產(chǎn)品組合，在大會(huì)上發(fā)布了Bentley Asset Analytics，利用人工智能深入洞察現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)的狀況，實(shí)現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)。Bentley首席執(zhí)行官康岷思在大會(huì)演講中指出：“到2030年，使用的基礎(chǔ)設(shè)施中超過95%是已建工程，業(yè)主運(yùn)營商需要確保現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施具備災(zāi)后快速恢復(fù)及適應(yīng)變化的能力，以高效滿足當(dāng)前和未來的需求。”

與Cesium的雙向奔赴：讓數(shù)字孿生更強(qiáng)大更鮮活

Bentley能夠率先推出OpenSite+，得益于其在數(shù)字孿生技術(shù)上的創(chuàng)新，也是數(shù)據(jù)價(jià)值的涌現(xiàn)。OpenSite+是基于Bentley的iTwin平臺(tái)構(gòu)建的數(shù)字孿生原生產(chǎn)品，顯示了Bentley的AI技術(shù)與iTwin平臺(tái)的緊密結(jié)合與相得益彰。

AI的核心在于數(shù)據(jù)、算法與算力的結(jié)合。正如中國社會(huì)科學(xué)院大學(xué)教授江小涓所言，海量數(shù)據(jù)和復(fù)雜交互形成的“數(shù)據(jù)關(guān)系”決定了創(chuàng)新能力，推動(dòng)了創(chuàng)新主體和組織的深刻變革。數(shù)字孿生作為物理世界的數(shù)字化表示，承載了豐富且整潔的數(shù)據(jù)，為基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營的全生命周期中提供了寶貴的價(jià)值和洞察。我對(duì)生成式AI抱有期待，部分原因是堅(jiān)信包括iTwin在內(nèi)的數(shù)字孿生模型是邁向人工智能的重要路徑之一。同時(shí)，三維化與數(shù)字孿生化也是AI的重要突破方向。只有當(dāng)AI具備三維空間與數(shù)字孿生的能力，才能釋放出改變物理世界的更大潛力。AI教母李飛飛的初創(chuàng)企業(yè)World Labs正是在這一領(lǐng)域?qū)で笸黄啤?/p>

Bentley的數(shù)字孿生技術(shù)因其強(qiáng)大的功能而聞名。今年推出了專為中國用戶和生態(tài)伙伴量身定制的iTwin Data Engine。iTwin Data Engine數(shù)字孿生技術(shù)成功參與了白云機(jī)場三期合模測試。該項(xiàng)目體量巨大，總計(jì)模型文件2800個(gè)，模型大小約200G，構(gòu)件數(shù)量約1000萬個(gè)。iTwin Data Engine在已經(jīng)完成的合模測試中順利完成全場合模，同時(shí)展現(xiàn)了卓越的模型精度和瀏覽速度。

在基礎(chǔ)設(shè)施大會(huì)上，另一位亮眼的主角是3D地理空間技術(shù)平臺(tái)Cesium。Bentley在9月宣布收購Cesium，這一消息在國內(nèi)外地理信息行業(yè)引起了廣泛關(guān)注。Cesium的加入，如同為Bentley的數(shù)字孿生平臺(tái)注入了鮮活的血液。

通過3D Tiles技術(shù)，復(fù)雜的地理空間數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)化為生動(dòng)的3D模型，并直接在瀏覽器中展示。Bentley的一位路橋用戶告訴我，在設(shè)計(jì)橋梁時(shí)，工程師們能夠直觀地分析河流的高度變化、山川的起伏，從而進(jìn)行更加精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)優(yōu)化。這一整合，不僅提升了設(shè)計(jì)效率，更為基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)帶來了新的可能性。

一位中國博主寫到：“Bentley收購Cesium的戰(zhàn)略意義在于將Cesium的3D地理空間技術(shù)與Bentley的數(shù)字孿生解決方案結(jié)合，提升基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與管理效率。這次收購將Cesium的3D可視化技術(shù)整合進(jìn)Bentley的iTwin系列平臺(tái)，增強(qiáng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可視化，支持大規(guī)模數(shù)據(jù)處理，提升協(xié)作效率，并推動(dòng)智能城市發(fā)展。”

在大會(huì)上，我還遇到了Cesium的創(chuàng)始人，如今的Bentley首席平臺(tái)官Patrick Cozzi。盡管收購在9月初已正式完成，但此次大會(huì)對(duì)Cesium來說，仿佛是加入Bentley大家庭的歡迎禮。在發(fā)言中，當(dāng)他詢問與會(huì)者中有多少人使用過Cesium平臺(tái)時(shí)，大約四分之一的人舉了手。他堅(jiān)信，將iTwin與Cesium相融合，實(shí)現(xiàn)自然環(huán)境與基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境的整合，具有重要意義，值得期待。

與谷歌戰(zhàn)略合作：打造開放數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的里程碑

Bentley宣布與谷歌建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系

Bentley對(duì)Cesium的并購，既讓業(yè)界感到鼓舞，也引發(fā)了一些擔(dān)憂。不少人擔(dān)心，Cesium未來可能會(huì)走向閉源，或?qū)嵤└鼑?yán)格的商業(yè)條款限制。然而，在大會(huì)上，Bentley首席執(zhí)行官康岷思的演講中，重申了打造開放數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的承諾，不僅為業(yè)界打消了疑慮，還展示了Bentley在基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的宏大愿景。

康岷思說：“基礎(chǔ)設(shè)施工程的未來是開放的。它應(yīng)具備靈活性和協(xié)同性，建立在安全共享的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上。Bentley正在引領(lǐng)方向，確保創(chuàng)建的應(yīng)用程序、平臺(tái)和解決方案能夠滿足不斷變化的行業(yè)需求。” 他強(qiáng)調(diào)，基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)已經(jīng)無法繼續(xù)將數(shù)據(jù)鎖定在專有系統(tǒng)中孤立開展工作。要解決全球基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的挑戰(zhàn)，安全的數(shù)據(jù)流至關(guān)重要，其中包括擴(kuò)大能源網(wǎng)絡(luò)、構(gòu)建現(xiàn)代化交通系統(tǒng)，以及改造現(xiàn)有資產(chǎn)以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

這讓我想起國內(nèi)iTwin用戶的反饋，他們尤其欣賞iTwin能夠兼容國內(nèi)大多數(shù)主流的數(shù)據(jù)格式。這不僅表現(xiàn)出其優(yōu)秀的數(shù)據(jù)融合能力，解決了基礎(chǔ)設(shè)施建造中的許多難題，還為未來的AI升級(jí)和智能運(yùn)維帶來巨大的潛力。

當(dāng)康岷思宣布Bentley與谷歌建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系時(shí)，現(xiàn)場再次爆發(fā)熱烈的掌聲。這一合作旨在將Google高質(zhì)量的地理信息內(nèi)容與Bentley的基礎(chǔ)設(shè)施工程軟件和數(shù)字孿生平臺(tái)相集成，從而改進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營方式。通過合作，Bentley軟件用戶和開發(fā)人員能夠使用Google Maps平臺(tái)的地理信息內(nèi)容，包括逼真的三維瓦片，從而在數(shù)字化工作流中獲得真實(shí)世界的地理空間環(huán)境和沉浸式三維體驗(yàn)。Bentley還與Google Cloud合作，為資產(chǎn)分析提供基于人工智能的洞察，使工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和運(yùn)維更加智能。

隨后，Google副總裁兼地理信息部門總經(jīng)理Chris Phillips也登臺(tái)分享了他的見解：“Google Maps平臺(tái)中的逼真三維瓦片不僅帶來了令人驚嘆的沉浸式體驗(yàn)，更改變了建筑師、工程師和城市規(guī)劃師的工作流程。我們很高興能與Bentley合作，提供強(qiáng)大的地理空間環(huán)境和功能，借助數(shù)據(jù)顯著改善基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營方式。”

該技術(shù)已經(jīng)在英國在建的高鐵項(xiàng)目HS2上得到了應(yīng)用。為支持社區(qū)和項(xiàng)目參與方，他們利用Bentley的iTwin平臺(tái)開發(fā)了一款基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字孿生的內(nèi)部應(yīng)用程序，可同時(shí)傳輸多個(gè)工程模型。用戶能夠快速導(dǎo)航至任何資產(chǎn)，生成圖像并查看漫游視頻。借助Cesium平臺(tái)，Google的三維瓦片可以用于提供地理空間環(huán)境來輔助導(dǎo)航，增強(qiáng)數(shù)字孿生模型的真實(shí)性和使用體驗(yàn)。

基礎(chǔ)設(shè)施的沉浸式理解已經(jīng)變得至關(guān)重要。當(dāng)我們思考基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，它不再僅僅是二維或三維圖紙，而是關(guān)于對(duì)環(huán)境的全面理解——我們?nèi)绾胃又腔鄣卦O(shè)計(jì)、建造、應(yīng)用和維護(hù)這些資產(chǎn)，并綜合考慮對(duì)周圍環(huán)境與社區(qū)的影響。

值得一提的是，這樣的沉浸式基礎(chǔ)設(shè)施世界對(duì)年輕一代工程師尤為重要，因?yàn)樗麄兏?xí)慣于高度視覺化、游戲化和互動(dòng)性的環(huán)境。這也將激發(fā)他們對(duì)未來基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的想象力和創(chuàng)造力。

結(jié)語：未來如此接近

寫到這里，我不禁想起溫哥華的城市公園——斯坦利公園。它包容了海灣、巨石、峭壁、跨海大橋等壯麗景觀，卻又在城市之中，從市中心步行一二十分鐘即可到達(dá)。我和多位與會(huì)者在大會(huì)間隙漫步其中。一位溫哥華本地人告訴我，斯坦利公園之美就在于“美那么容易觸達(dá)”。

Bentley的一系列重大創(chuàng)新與戰(zhàn)略合作，不正是為了讓我們能更輕松地創(chuàng)造基礎(chǔ)設(shè)施之美嗎？有了像OpenSite+這樣的生成式AI工具，場地設(shè)計(jì)變得更加簡單；借助Cesium，自然環(huán)境與基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境的交互一目了然，為工程師們的設(shè)計(jì)工作帶來了極大的便利；而融入了Google地圖，數(shù)字孿生模型的設(shè)計(jì)、建造與維護(hù)有了更多的想象空間。通過這一個(gè)個(gè)創(chuàng)新的舉措，Bentley在逐步連接數(shù)據(jù)孤島，打破數(shù)據(jù)壁壘，釋放數(shù)據(jù)價(jià)值，發(fā)力人工智能實(shí)現(xiàn)“范式轉(zhuǎn)變”，為行業(yè)打造一個(gè)更加開放、互聯(lián)和智能的未來。

這次北美之行，讓我和同行們感受到未來如此接近，智慧的明天正在到來。每一步，都讓我們離基礎(chǔ)設(shè)施的完美體驗(yàn)更進(jìn)一步。