Leveraging ai in construction management
İnşaat proje yönetiminde yapay zekadan faydalanma
- Tez No: 876304
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FATMA PINAR ÇAKMAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Proje ve Yapım Yönetimi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
İnşaat sektörü küresel ekonominin ayrılmaz bir parçasıdır ve 2020 McKinsey Global Institute raporuna göre dünya Gayri Safi Yurtiçi Hasılasının %13'ünü oluşturmaktadır. Gayrimenkul, altyapı ve endüstriyel yapıları içeren bu sektör, sadece ekonomik büyümeyi yönlendirmekle kalmaz, aynı zamanda inşa edilen binalar ve tesisler günlük yaşam ve çalışma ortamlarının merkezinde yer aldığından yaşam kalitesini de önemli ölçüde etkiler. Ayrıca sektör, küresel işgücünün yaklaşık %7,22'sini istihdam eden önemli bir istihdam sağlayıcıdır. Önemine rağmen, inşaat sektörü işgücü verimliliğinde zorluklarla karşılaşmakta, bu da malzeme, finans ve işgücü verimsizliklerine yol açmaktadır. Bu verimsizlikler genellikle maliyet aşımları ve gecikmelerle sonuçlanmakta, bu da ekonomik canlılığa zarar vermektedir. Sektörde ayrıca parçalı süreçler, yeni teknolojilere karşı direnç geleneği ve diğer sektörlere kıyasla dijitalleşme eksikliği göze çarpmaktadır. Yapay zeka, BIM ve IoT gibi teknolojilerin benimsenmesi de dahil olmak üzere dijital dönüşüm, verimliliği ve üretkenliği artırmak için önemli bir potansiyel sunmaktadır. Ancak inşaat sektörü bu yenilikleri benimsemekte yavaş kalmıştır. Sürdürülebilir inşaat uygulamalarına duyulan ihtiyaç ve COVID-19 salgınının etkileri gibi artan baskılarla birlikte, dijital araçların entegrasyonu elzem hale gelmektedir. Özellikle yapay zeka, karar verme ve operasyonel verimliliği önemli ölçüde artırarak sektörün yıllık üretimini potansiyel olarak 1,6 trilyon dolar artırabilir. Bu tez, üretkenlik zorluklarının üstesinden gelmek ve sektörü sürdürülebilir büyümeye doğru itmek için yapay zekanın yeteneklerinden yararlanmayı amaçlayarak, inşaat projeleri yönetiminde yapay zekanın dönüştürücü etkisini araştırmaktadır. Amaç ve Hedefler: Birincil amaç, yapay zekanın inşaat projeleri yönetimi üzerindeki etkisini araştırmak, özelliklerini, uygulamalarını ve proje yönetimini destekleme potansiyelini belirlemektir. Hedefler arasında yapay zekanın sektördeki mevcut kullanımının incelenmesi, işlevlerinin yönetim perspektifinden değerlendirilmesi ve inşaat projeleri yönetimindeki potansiyelinin ve zorluklarının değerlendirilmesi yer almaktadır. Metodoloji: Çalışma iki bölüme ayrılmıştır. Bu bağlamda inşaat projeleri yönetiminde yapay zeka ile ilgili kapsamlı bir literatür araştırması yapılarak; bibliyometrik, metin madenciliği ve içerik analizi tekniklerini içeren ayrıntılı bir inceleme gerçekleştirilmiştir. Kapsam: Araştırma, inşaat projeleri yönetiminde dijitalleşmenin benimsenmesi ve etkisine, özellikle de yapay zeka teknolojileri merceğinden odaklanmaktadır. Yapı: Tez beş bölümden oluşmaktadır: Tez, giriş bölümüyle başlayıp kapsamlı bir literatür taraması, araştırma metodolojilerinin ayrıntılı bir açıklaması, bulguların tartışılması ve sonuç ve önerileri özetleyen bir son bölümle devam eden beş bölüm halinde düzenlenmiştir. Genel olarak, bu çalışma, sektördeki araştırmacılara, politika yapıcılara ve uygulayıcılara fayda sağlamayı amaçlayarak, yapay zekanın inşaat projeleri yönetimi uygulamalarını geliştirmedeki rolünün daha derinlemesine anlaşılmasını sağlamayı amaçlamaktadır. Literatür taraması,yapay zekanın inşaat sektöründeki rolünü, gelişimine, inşaat projeleri yönetimi üzerindeki etkisine ve proje yaşam döngüsü boyunca uygulanmasına odaklanarak incelemektedir. İlk aşamada inşaat projeleri yonetimini anlamayı amaçlamakta; daha sonra inovasyonla ilişkisini incelemekte, yapay zeka ve ileri teknolojileri araştırmak hedeflenmiştir. Literatür araştırması, son kısımda inşaat sektöründe yapay zekanın gelecekteki yönelimleri odaklanarak yapay zeka ve inşaat projeleri yonetimi ilişkisini derinlemesine incelemiştir. İnşaat projeleri yönetimi, son teslim tarihlerine ve bütçelere uymak için çeşitli proje unsurlarının koordine edilmesini içerir. Planlamadan tamamlanmaya kadar tüm proje yaşam döngüsünü kapsayan daha geniş bir stratejik kapsama sahip olan proje yönetiminden teknik anlamda farklıdır. Mevcut araştırmalar, inşaat projeleri yönetiminin teknik odağını vurgulamakta ve fiziksel inşaat faaliyetlerinin koordinasyonundaki rolünü öne çıkarmaktadır. İnşaat sektörü, el emeğine yüksek bağımlılık ve projenin benzersizliği gibi zorluklarla karşılaşmasına rağmen, yapay zeka da dahil olmak üzere dijital teknolojileri diğer sektörlere kıyasla daha yavaş benimsemektedir. Dijital yenilikler, verimliliği ve üretkenliği önemli ölçüde artırma potansiyeline sahiptir, ancak sektörün doğasında var olan parçalanma ve geleneksel uygulamalar bu dönüşümü yavaşlatmaktadır. Yapay zeka, inşaat sektöründe dönüştürücü bir güç olarak ortaya çıkmakta ve proje planlama, risk değerlendirmesi ve kaynak yönetimi gibi süreçleri iyileştirmektedir. Makine öğrenimi ve robotik gibi teknolojiler karar verme ve operasyonel verimliliği artırmasına rağmen, yapay zekanın genel benimsenme oranı diğer sektörlere kıyasla düşük kalmaktadır. Yapay zekanın, daha karmaşık projelerin verimli biçimde yürütülmesini sağlayarak inşaat projeleri yönetiminde devrim yaratması beklenmektedir. Gelecekteki araştırmalar, sektörün üretkenliğini ve sürdürülebilirliğini artırmak için maliyet, kültürel direnç ve teknik zorluklar gibi engellerin üstesinden gelerek yapay zekayı inşaat projeleri süreçlerine daha derinlemesine entegre etmeye odaklanacaktır. Bu tez çalışması, yapay zekanın inşaat projeleri yönetimindeki önemli potansiyelini ve mevcut zorluklarını ana hatlarıyla ortaya koymakta, sektör uygulamalarını ilerletme ve karmaşık proje taleplerini karşılamadaki kritik rolünü vurgulamaktadır. Yapay zeka, inşaat projeleri yönetimini önemli ölçüde yeniden şekillendirmeyi vaat ederken, geniş çapta benimsenmesi ve maksimum fayda sağlanması, önemli uygulama engellerinin aşılmasına bağlı olmaya devam etmektedir. Tez çalışması kapsamında yöntem olarak; bibliyometrik analiz, metin madenciliği ve içerik analizini içeren ve literatürde konu ile ilgili yer alan çalışmaların kapsamlı biçimde değerlendirilmesini amaçlayan karma bir metodolojiuygulanmıştır. Böylelikle, literatürdeki önemli araştırma temaları, araştırma kalıpları ve araştırma boşlukları vurgulanarak inşaat projeleri yönetiminde yapay zekanın durumunun kapsamlı bir şekilde kavranması mümkün olmuştur. İlk olarak gerçekleştirilen bibliyometrik analiz çalışması ile, özellikle 2019'dan sonra inşaat sektöründe yapay zekaya yönelik yayınlarda ve ilgide kayda değer bir artış olduğunu gösterilmiştir. Bu kapsamda alandaki en iyi dergilerin, makale üretimindeki yıllık modellerin ve önemli makalelerin belirlenmesi için atıf analizi yapılmıştır. Analizde ayrıca, etki ve işbirliği arasındaki bağlantıyı araştırmak için bu çalışma alanında faaliyet gösteren önemli kurum ve kuruluşlar da tanımlanmıştır. Tezde gerçekleştirilen analizlerin ikinci bölümünde, anahtar kelime eş-oluşum analizi de kullanılarak, alandaki sıcak noktalar belirlenmiş ve en çok dikkat çeken çalışma konuları belirlenmiştir. Bu kapsamnda inşaat projeleri yönetimine yönelik yapay zeka uygulamalarındaki temel araştırma temalarını belirlemek için metin madenciliği analizi yapılmıştır. VOSviewer aracılığıyla literatür araştırması kapsamında elde edilen makalelerin başlık ve özetlerinin incelelendiği bu analizde, bibliyometrik analizde elde edilen anahtar kelime eş-oluşum bulgularının tamamlanması amaçlamıştır. Metin madenciliği analizinde ikili sayma yöntemi kullanılmış, dörtte bir oluşum eşiği belirlenerek en alakalı ve sık görünen terimler seçilmiştir. Eş-oluşum analizi ile, bir ağ görselleştirmesinde tasvir edilen terim etkileşimlerinin ilişkileri ve sıklıkları ortaya çıkarılmıştır. Bu görselleştirme, düğümlerin yakınlığı güçlü bağlantıları, çizgi kalınlığı ilişki gücünü ve düğüm boyutu anahtar kelime sıklığını yansıtacak şekilde terimlerin birbirine bağlılığını göstermiştir. Ardından araştırma temaları iki ana gruba ayrılmıştır:“Yapay Zeka Uygulamaları”ve“İnşaat Projeleri Yönetimi”. Bu kategorizasyon, bulguların tutarlı kümeler halinde düzenlenmesine yardımcı olmuş ve inşaat projeleri yönetiminde yapay zeka uygulamalarının kapsamlı bir şekilde analiz edilmesini kolaylaştırmıştır.İnşaat projeleri yönetiminde oldukça önemli olan yapay zeka uygulaması belirlemiştir: Yapay Zeka Uygulamaları: Yapı Bilgi Modellemesi (BIM), derin öğrenme, makine öğrenimi, destek vektör makineleri (SVM), karar destek sistemleri, belirsiz mantık, genetik algoritmalar, sinir ağları, otomasyon ve bilgisayar simülasyonu. İnşaat Projeleri Yönetimi: İnşaat mühendisliği, proje yönetimi, zamanlama/planlama, karar verme, maliyet tahmini, kaynak tahsisi gibi pratik konulara odaklanmıştır. Her bir kategori, araştırma alanındaki önemlerini ve bağlantılarını gösteren her bir yapay zeka uygulamasının kullanım sıklığını ve toplam bağlantı gücünü göstermek için daha ayrıntılı olarak incelenmiştir. Çalışmada, optimizasyon ve verimlilik gibi terimlerin sektörde yaygın olan yapay zeka uygulamalarıyla nasıl yakından ilişkili olduğu vurgulanmıştır. Analizelere eşlik eden şekil ve tablolar aracılığıyla, sektörde öne çıkan yapay zeka araçlarının ayrıntılı bir görünümünü sunularak mevcut araştırmalardaki sıklıkları ve ilişki düzeyleri vurgulanmıştır. Tez çalışmasında gerçekleştirilen içerik analizinde ise akademik makalelerden elde edilen nitel veriler analiz edilerek; İçerik analizi ile yapay zeka uygulamaları ile inşaat projeleri yönetiminin kesişimi araştırılmıştır. İçerik analizi kapsamında literatür taraması sonucu elde edilen inşaat projeleri yönetiminde yapay zeka uygulamaları konusu ile ilişkili bilimsel yayınlar kapsamlı biçimde incelenmiş; özgün arama parametrelerinin ötesindeki örnekler vurgulanarak çeşitli yapay zeka uygulamalarına yapılan referanslar izlenmiştir. Ardından, incelenen yayınlar inşaat projeleri yönetimi konularına göre kategorize edilmiştir. Yapay zeka uygulamaları, maliyet yönetimi, proje yönetimi, zaman yönetimi ve inşaat mühendisliği dahil olmak üzere inşaat projeleri yönetiminin çeşitli alanlarını önemli ölçüde geliştirmektedir. Yapay zeka tekniklerinin entegrasyonu, inşaat projelerinde doğruluk, verimlilik ve karar verme süreçlerinin iyileştirilmesini sağlamaktadır. Tez kapsamında gerçekleştirilen analizler ile yapay zekanın inşaat sektöründe devrim yaratma potansiyelinin altı çizilerekgelecekteki gelişmeler için bir yol haritası sunulmaktadır. Bu tez çalışması ile, yapay zekanın inşaat projeleri yönetimini iyileştirmek için büyük bir potansiyele sahip olduğu vurgulanmıştır. Bu faydalar arasında verimlilik artışı, sürdürülebilirlik ve yaratıcılık ön plana çıkmaktadır. Diğer taraftan, kalifiye işçi eksikliği ve değişime karşı isteksizlik ise yapay zekanın yaygın kullanımının önündeki engeller olarak görülmüştür. Sektör profesyonellerine, kurumsal hedeflerle uyumlu yapay zeka teknolojilerini kullanmaları ve yenilikçi ortaklıklar geliştirmeleri tavsiye edilmektedir. Araştırmacılardan yapay zekanın inşaattaki özel uygulamalarını ve etik sonuçlarını incelemeye devam etmeleri istenirken, politika yapıcılardan destekleyici politikalar ve teşvikler oluşturmaları beklenmektedir. Sonuç olarak bu tez çalışması, daha yüksek verimlilik, yenilikçilik, daha esnek ve sürdürülebilir bir ekonomi için olasılıkları vurgulamakta ve inşaat sektöründe yapay zekadan yararlanmak için proaktif bir strateji çağrısında bulunmaktadır. Gelecek araştırmaların, yapay zekanın nihayetinde iş pozisyonlarını ve becerilerini nasıl etkileyeceğini, yapay zekanın etik sonuçlarını ve inşaat projeleri yönetimini daha da iyileştirmek için yapay zekanın diğer en son teknolojilerle nasıl kullanılabileceğini araştırmaya odaklanması önemli görülmektedir.
Özet (Çeviri)
A 2020 McKinsey analysis shows that the construction sector accounts for 13% of the global GDP. The sector affects economic growth and quality of life through its real estate, infrastructure, and industrial projects. Roughly 7.22% of the world's workforce works there. Nevertheless, the industry faces problems with labour productivity, which result in material and financial waste and generate delays, as well as cost overruns. Digital technologies like AI, BIM, and IoT have the potential to increase production and efficiency greatly, but the industry is adopting them slowly. Despite the difficulties, the demand for environmentally friendly building practices and the effects of recent occurrences such as the COVID-19 pandemic highlights how urgently digital transformation is required. Artificial Intelligence (AI) has a significant opportunity to improve decision-making and operational efficiency, potentially increasing industry output by $1.6 trillion annually. This thesis aims to investigate the incorporation of Artificial Intelligence (AI) in construction management to improve efficiency and tackle ongoing problems within the industry. Poor labour productivity and reluctance to digital change are problems facing the construction industry, which is vital to the global economy and employment. The research has been divided into two sections: a thorough literature review on artificial intelligence in construction management and a thorough analysis using bibliometric, text-mining, and content analysis tools. Through the lens of artificial intelligence (AI) technologies, the research focuses on the adoption and impact of digitalization on construction project management. The introduction, a thorough literature review, an explanation of the research methods in detail, a discussion of the findings, and a final chapter summarizing conclusions and suggestions comprise the five chapters that make up the thesis. The literature review dives into the development of AI and how it can be used from a management standpoint in the construction industry. It investigates the industry's innovation and digitisation trends, emphasising how slowly adoption is happening compared to other industries. The evaluation notes the increasing importance of AI in a range of construction-related operations. It emphasises the need for a more creative strategy to overcome the industry's historical resistance to change. This part of study examines artificial intelligence's (AI) involvement in the construction industry, focusing on how it developed, affected construction management, and how it was used throughout the lifecycles of projects. Its initial goal is to comprehend construction management; after that, it investigates how it relates to innovation and investigates artificial intelligence and cutting-edge technologies. The final section of the literature research explores the connection between artificial intelligence (AI) and construction project management, emphasising the potential applications of AI in the construction industry. The construction sector is gradually embracing digital technology, including artificial intelligence (AI), despite obstacles like an excessive dependence on manual labour and the unique nature of each project. Although the industry's inherent fragmentation and old procedures slow this transformation, technological developments have the potential to increase production and efficiency dramatically. AI is predicted to transform construction management by making it possible to execute projects more meticulously and effectively. To increase the efficiency and sustainability of the construction sector, future research will concentrate on integrating AI into the processes more thoroughly, overcoming obstacles like cost, cultural resistance, and technological difficulties. The review highlights AI's vital role in advancing industry standards and meeting complicated project needs, outlining its enormous potential and current limitations in construction management. AI has the potential to transform construction management significantly, but broad adoption and achieving the most achievable benefit still depend on overcoming enormous implementation challenges. A mixed-methods approach comprising content analysis, text mining, bibliometric analysis, and a comprehensive literature review is described in the methodology section. Identifyingkey research themes, patterns, and gaps in the literature facilitates a comprehensive understanding of the state of artificial intelligence (AI) in construction management. Bibliometric data analysis shows a growing trend in AI research in the construction industry, particularly after 2019, which suggests that people are becoming more aware of AI's potential. The most prominent journals in the discipline are addressed, together with yearly trends in article publication and citation analysis, to determine key publications. To investigate the relationship between collaboration and impact, the study analyzes important countries and organizations. The field's most important research subjects and hotspots were determined by using keyword co-occurrence analysis. While text-mining and content analysis provide a greater understanding of popular topics and the field's conceptual framework, bibliometric analysis highlights important research themes and trends. The text mining analysis carried out to identify important research topics in artificial intelligence applications for construction management is covered in the second section of the data analysis. This research was conducted with the help of keyword co-occurrence data. VOSviewer was used to evaluate the titles and abstracts of 71 papers. A network visualization illustrates the connections and frequencies of term interactions found through the co-occurrence analysis. The image demonstrated the phrases' interrelation with node size reflecting keyword frequency, line thickness indicating association strength, and node closeness indicating strong linkages,. The two primary areas of research themes were“Artificial Intelligence Applications”and“Construction Management.”This classification helped to examine the use of AI in construction management in-depth by organizing the findings into coherent clusters. The investigation revealed various AI applications that are crucial for construction management: Building Information Modeling (BIM), deep learning, machine learning, support vector machines (SVM), fuzzy logic, genetic algorithms, neural networks, automation, and computer simulation were among the applications of artificial intelligence. Practical factors such as construction engineering, project management, scheduling and planning, cost estimation, and resource allocation are the main focus of construction management. To demonstrate the frequency and overall link strength of each AI application, each category was further examined. This revealed the applications' prominence and connectivity within the field of study. The study emphasized the direct relationship between AI applications and concepts like productivity and optimization across the industry. The text's accompanying figures and tables gave readers a thorough understanding of the AI technologies leading the industry and highlighted their widespread adoption and relevance in today's corpus of research. The final section of data analysis applied in this study is content analysis, utilizing qualitative data from academic publications to analyse research objectives related to creating a status-quo understanding of the area. The main goal is to investigate studies how the applications of artificial intelligence (AI) and construction management. To find scholarly works relevant to AI applications in construction management, a thorough search was carried out. To find relevant information, the search utilized key terms refined by text mining. An extensive annotation procedure followed discussions of different AI applications, highlighting examples that went beyond the initial search parameters. Subjects related to construction management were used to identify these articles. These applications improve decision-making, provide predictive analytics, and raise the project's general efficiency and safety. Cost management, project management, time management, and construction engineering are just a few areas in which artificial intelligence (AI) technologies significantly improve construction management. When AI approaches are included, construction projects benefit from increased accuracy, efficiency, and decision-making . The analysis shows how AI can completely transform the construction sector and offers a path forward for future developments. In the research study, robotics, computer vision, and machine learning are the three leading AI technologies revolutionising construction management. These technologies improve decision-making, provide predictive analytics, and raise the project's general efficiency and safety. The thesis acknowledges the difficulties of using AI in the construction industry, such as the lack of skilled labour, cultural opposition, and infrastructure limitations. LEVERAGING AI IN CONSTRUCTION MANAGEMENT SUMMARY LEVERAGING AI IN CONSTRUCTION MANAGEMENT SUMMARY The thesis concludes by highlighting the importance of adopting AI and digital solutions in the construction sector. It offers tactics for raising digital literacy, encouraging creativity, and creating laws that will encourage the use of AI. The real-world outcomes affect researchers, legislators, and business professionals alike, promoting cooperation, the creation of new laws, and additional research into the revolutionary possibilities of artificial intelligence. Future studies will focus on ethical issues, the integration of AI with other developing technologies, and the long-term effects of AI on occupational roles and skills. The thesis highlights the possibilities for higher efficiency, innovation, and a more resilient and sustainable economy, and it calls for a proactive strategy to harness AI in the construction sector.
Benzer Tezler
- A bim-integrated agent-based simulation method for time-space conflict detection among mobile resources in construction projects
İnşaat projelerinde mobil kaynaklar arasındaki zaman-alan çatışmasını tespit için yapı bilgi modellemesi ve ajan tabanlı bir simülasyon yöntemi
SAMAN KHATAEI
Doktora
İngilizce
2024
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ASLI AKÇAMETE GÜNGÖR
PROF. DR. RİFAT SÖNMEZ
- Using digital technologies to facilitate identification of political risks in international construction projects
Uluslararası inşaat projelerinde siyasi risklerin belirlenmesini kolaylaştırmak için dijital teknolojilerin kullanılması
BESTE ÖZYURT ERSÖZ
Doktora
İngilizce
2024
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA TALAT BİRGÖNÜL
PROF. DR. İREM DİKMEN TOKER
- Risk assessment in the context of modern methods of construction leveraging data analytics
Veri analitiği kullanarak modern inşaat yöntemleri için risk değerlendirmesi
ALI TATARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SEMRA ÇOMU YAPICI
- Yapay zekanın marka söylemini belirleme gücü
The defining power of the artificial intelligence on brand discourse
GİZEM TEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Halkla İlişkilerTrabzon ÜniversitesiHalkla İlişkiler ve Reklamcılık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE ŞABAN ASLAN
- 2018-2023 yılları arasındaki glioblastoma hastaları kullanılarak yapılan yapay zeka çalışmalarının sistematik olarak analizi
Systematic analyzing of artificial intelligence studies carreied out on people with glioblastoma between the years 2018 and 2023
ELİN KARADAĞ YAVUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Sağlık YönetimiİSTANBUL NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİSağlık Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP BİRSU ÇİNÇİN