Artificial intelligence effects on construction project management and a future perspective
Yapay zekanın inşaat proje yönetimine etkisi ve gelecek perspektifi
- Tez No: 953183
- Danışmanlar: PROF. DR. BEGÜM SERTYEŞİLIŞIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Mimarlık, İnşaat Mühendisliği, Science and Technology, Architecture, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- 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: 239
Özet
Yapay zekâ (YZ) temelli teknolojiler insanları, şirketleri ve endüstrileri değiştirerek yeni bir yaşam ve iş iklimi oluşturduğu için YZ'nın dünyaya birçok etkileri bulunmaktadır. Özellikle dijital dönüşüm ve inovasyon stratejileri kapsamında endüstriler ve endüstrilerin paydaşları bu gelişmelerde etken ve/veya edilgen rol alabilir. Bu noktada, inşaat endüstrisi (İE)'nin ve paydaşlarının seçeceği rol inşaat ekosisteminin ve bu ekosistemin geleceğini ve işleyişini etkileme potansiyeline sahiptir. Bu araştırmanın amacı YZ teknolojilerinin inşaat proje yönetimi (İPY) temelinde İE'ye olan mevcut ve gelecekteki olası etkilerini belirleyerek bu yönde gelişim ve dönüşüm perspektifi sunmaktır. Bu çalışmada gerçekleştirilen hedefler şunlardır: YZ'nin İE temelinde proje yönetimi bilgi alanları, süreçleri, performans alanları ve iş teslim prensiplerine olan mevcut ve gelecekteki olası etkilerinin belirlenmesi; YZ'nin İPY temelinde eğitim adaptasyonunun incelenmesi; İE temelinde YZ'nin İPY'deki uygulama alanlarının incelenmesi; İE'deki akademisyen ve özel sektör çalışanlarının YZ teknolojilerine hazır olma durumlarının belirlenmesi; İPY'deki YZ temelli dijital dönüşümün SWOT analizinin sunulması; YZ ve İE'nin etkileşiminin yaratacağı iş gücü kaybı, talebi ve bu durumun sektörel etkisi çerçevesinde bir insan kaynağı yaklaşımının geliştirilmesi; ve YZ'nin İPY temelinde İE'ne entegrasyonu ile ilgili önerilerin sunulmasıdır. Araştırma kapsamındaki amaç ve hedeflere ulaşabilmek için derinlemesine literatür taramasından sonra, online anket çalışması ve mülakat çalışması yapılmıştır. Anket örneklem kümesi konu ile ilgili yayını ve/veya tecrübesi olan akademisyenler ve profesyoneller olup ankete katılan 67 katılımcı tüm sorulara cevap vermiştir. Mülakat çalışmalarında örneklem kümesi konu ile ilgili yayını ve/veya tecrübesi olan akademisyenler ve profesyoneller olmuştur. Mülakat çalışması farklı ülkelerden 19 katılımcı ile online olarak yapılmıştır. Mülakatlar ortalama 28 dakika sürmüştür. Anket çalışması ve mülakat çalışmalarından edinilen tüm veri ve bilgiler çeşitli analiz ve istatistik yöntemleri ile işlenerek korelasyon ve etkileşim durumları sunulmuştur. Bu tez çalışması kapsamında elde edilen bulgulara yönelik başlıca konular: YZ'nin İE'ye proje yönetim yaklaşımları açısından etkisi ile ilgili, YZ'nin gelecekte etkisinin en çok olabileceği proje yönetim bilgi alanları tespit edilmiş olup, proje yönetim süreçleri ve performans alanlarına yönelik tespitler yapılmıştır. İPY temelinde eğitim adaptasyonu ile ilgili, kısa vadede lisans düzeyinde müfredatın YZ uygulamaları ve veri bilimi temelinde yenilenmesinin verimli ve gerekli olabileceği sunulmuştur. İPY temelinde YZ uygulama alanı olarak hem mevcut durumda hem de gelecekte en çok kullanılması öngörülen alan tespit edilmeye çalışılmıştır. YZ uygulamalarını İPY temelinde sınırlayan faktörler olarak YZ'yi insan kaynaklarının tanımlama ve kullanabilme kabiliyetleri olduğuna yönelik tespitler yapılmıştır. Katılımcılar, YZ ile ilgili bilgisi olan akademisyen ve profesyonellerin çoğunlukla YZ teknolojileri ile ilgili kendilerini hazır ve heyecanlı hissetme durumunda olma olasılıklarının yüksek olduğunu vurgulamıştır. SWOT analizi çerçevesinde, YZ'nin İPY'ye entegrasyonunu teşvik eden faktörler, öne çıkan fırsatlar, engelleyen faktörler, olası tehditler. Gelecek 10 yılda proje yöneticilerinin sahip olduğu yetenek setlerinin yarısından fazlasının değişme ihtimalinin olduğu, İPY temelinde gelecekte ihtiyaç duyulabilecek kabiliyetler ve gelecekte proje yöneticileri için ihtiyaç duyulması muhtemel gözükmeyen yetenekler tespit edilmeye çalışılmıştır. Nitelikli insan kaynağı ihtiyacı açısından hem mevcut durumda hem de gelecekte insan kaynağı ihtiyacı muhtemelen yüksek olacak, buna ek olarak muhtemelen en çok yeni kabiliyet edinme gerektiren alan inşaata sağlık-güvenlik yönetimi alanı olma ihtimali yüksektir. Ayrıca, gelecekte insan kaynağı ihtiyacı olasılığı yüksek olan fakat yeni kabiliyet-yetenek edinme gerekliliği en az olması muhtemel alan ise iletişim yönetimi alanıdır. Mevcut durumda insan kaynağı ihtiyacı gerekliliği yüksek olma olasılığı olan diğer alanlar tespit edilmiş olsa da, bu alanlar aynı zamanda gelecek 10 yılda muhtemelen en az insan kaynağı ihtiyacı olacak alanlar olabilir. Gelecekte YZ teknolojilerini kullanarak rekabet avantajı sağlayacak organizasyonlar doğru ve en fazla veriye sahip olanların olma ihtimali yüksektir. YZ gelecekte muhtemelen en fazla katkıyı inşaat öncesi süreçlere katkı yapabileceği ve YZ'nin İPY'ye etkisinin %80 ve üzeri seviyesine çıkmasının en az 11 yılı bulma ihtimali olduğu değerlendirilirken, tam olarak entegrasyonun tamamlanması ve en yüksek verimliliğin sağlanması en az 17 yılı bulabileceği değerlendirilmiştir. Bu tez çalışması kapsamında elde edilen örneklere yönelik başlıca konular: YZ'nin İE'de kullanımı ilk fazda start-up şirketlerine gerekli veri ve finansal destek sağlanarak başlanılmalı ve çeşitli kullanım senaryoları geliştirilmelidir. Ayrıca, inşaat firmaları işçilerine konu ile ilgili temel eğitimler vermelidir. YZ'nin İE'ye uygulanma stratejisi inşaat firmaları ile YZ-veri-insan-devlet temelinde yürütülerek inşaat firmalarının bu dört temelin her birinde bulunması YZ uygulama verimliliğini artırabilir. YZ gelecekte İE'sinde dört seviyede etkin olma durumu muhtemeldir: birinci seviyede yardımcı-destek, ikinci seviyede işgücü kaynağının kendisi, üçüncü seviyede planlamadan teslime yapı inşası, dördüncü seviyede ise bina yaşam döngüsü boyunca her aşamayı müdahalesiz uygulayan ve optimize eden zeki sistemler olabilir. Bu araştırma ile YZ, İE ve proje yönetim disiplinlerinin kesişimi sağlanarak insan, teknoloji ve inovasyon temelinde bir İPY yaklaşımı sunulmuştur. Bu çalışmanın literatüre katkısı ise, inşaat, mimarlık, mühendislik ve yönetim disiplinlerine YZ temelli yeni bir gelecek perspektifi sağlamasının yanında inşaat ekosisteminin mevcut durum analizini sağlamasıdır. Bu tez çalışmasındaki bulgular genellenememekle beraber mevcut yaklaşımlar hakkında fikir vermektedir. Bu çalışmanın inşaat ekosistemini oluşturan tüm paydaşlar için faydalı olması beklenmektedir. Özellikle, bu çalışmanın İE'de kariyer oluşturacak kişiler, İE'de teknoloji çerçevesinde araştırma-geliştirme yapacak akademisyenler, teknolojik dönüşüm-inovasyon-çeviklik sağlamak isteyen inşaat firmaları ve İE'si için YZ ve dijitalleşme çerçevesinde regülasyonlar oluşturmak-geliştirmek isteyen Devlet kurumlarına faydası olacağı değerlendirilmektedir.
Özet (Çeviri)
Artificial intelligence (AI) has many effects on the world as technologies based on AI create a new way of life and business climate by changing people, companies, and industries. Regarding digital transformation and innovation strategies, in particular, industries and their stakeholders can play active and/or passive roles in these changes. At this point, the role that the construction industry (CI) and its stakeholders prefer to take can have the potential to influence the construction ecosystem's future and functioning. The aim of this research is to determine the present and prospective future effects of AI technologies on the CI on the basis of construction project management (CPM) and to reveal development and transformation perspectives in this direction. The following objectives were accomplished in this study: to identify AI's presence and effect on Project Management Knowledge Areas (PMKA), Project Management Process Groups (PMPG), Performance Domains, and Project Delivery Principles; to review AI's adaptation to education on CPM; to examine the situation of application areas of AI in CPM on the basis of CI; to determine the readiness of academics and private sector employees in the CI for AI technology; to indicate SWOT analysis for the integration of AI into CPM; to provide an HR perspective on the industrial impact, human resources loss, and demand that this interaction will generate; and to propose strategies for integrating AI into the CI based on CPM. To accomplish the aim and objectives of this research, an in-depth literature review, online questionnaire survey, and online interviews were carried out. The sample for the questionnaire survey consisted of academics and professionals who have academic publications and/or experience on AI, CPM, and CI. Among the questionnaire survey participants, 67 participants answered all questions. The sample for the online interviews consisted of academics and professionals who have academic publications and/or experience on AI, CPM, and CI. Online interviews were conducted with the participation of 19 interviewees from different countries. Interviews took 28 minutes on average. Interviews were conducted by obtaining the knowledge, experience, and future predictions of experts in the AI and CI. All acquired data and information obtained through questionnaire survey and interviews were processed with various analysis and statistical methods, and correlations and interactions were presented. Main topics on findings obtained within the scope of this thesis: Regarding AI's impact on the CI in terms of project management approaches, the project management knowledge areas that AI may have a significant impact on the future have been identified. Furthermore, prominent areas in project management processes, performance areas, and delivery principles have been identified. Regarding the adaptation of education on the basis of CPM, it has been presented that it may be efficient and necessary to renew the curriculum at the undergraduate level in the short term on the basis of AI applications and data science. On the basis of CPM, AI application area which is the most anticipated area to be used both in the current situation and in the future has been identified. Factors limiting AI applications within the framework of CPM may be their ability to comprehend and utilize AI. Survey participants have emphasized that academics and professionals with AI knowledge are more likely to be ready and feel excited about AI technologies. Within the framework of the SWOT analysis, possible opportunities, drivers for the integration of AI into CPM as well as potential threats and barriers against the integration of AI into CPM have been identified. More than half of the skill sets of construction project managers are likely to change in the next 10 years. On the basis of CPM, capabilities that may be required in the future, and capabilities that may not be required by construction project managers in the future have been identified. In terms of qualified human resources needs, the health-safety knowledge area in construction is likely to have the highest human resource needs, both today and future, but it is also probably the one that may require acquisition of new skills the most. Even if, the communication management field is expected to have intensive human resources in the future, the need for acquiring new skills can probably be the least. Other areas where there is likely to be a high need for qualified people have been identified within the scope of this research as well. These areas may also be the areas that can probably necessitate human resources the least in the next 10 years. Accurate data-rich organizations can be more likely to gain a competitive advantage in the future by utilizing AI technologies. AI can probably contribute the most to pre-construction processes in the future. While it is possible that AI's impact on CPM can take at least 11 years to reach 80% or higher levels, it could take at least 17 years to complete its full integration and achieve the highest efficiency. Main recommendations on findings obtained within the scope of this thesis: The use of AI in the CI needs to start by providing the necessary data and financial support to start-up companies and focusing on the development of various potential use-cases. Furthermore, construction companies need to provide basic training to their workers. The strategy of digitalization and innovation in the CI can be conducted on the basis of AI, data, human, and government, and construction companies. The presence of construction companies in each of these four pillars (i.e., AI, data, humans, and government) can enable AI applications to perform better. AI is likely to be effective at the following four levels in the CI in the future: at the first level, assistant-support systems, at the second level the workforce itself, at the third level the building construction from planning to delivery, and at the fourth level, intelligent systems that implement and optimize every phase throughout the building lifecycle without intervention. This study presents a CPM approach based on people, technology, and innovation by providing the intersection of AI, CI, and project management disciplines. This study's main contribution to the literature is that it provides a new AI-based future perspective to the disciplines of construction, architecture, engineering, and management, besides providing the current situation analysis of the construction ecosystem. Even if the findings in this thesis cannot be generalized, they provide ideas and tendencies in approaches. All stakeholders in the construction ecosystem can benefit from this research. People who want to make a career in the CI, academics who want to do research and development in the CI basis on technology, construction companies that want to provide technological transformation-innovation-agility, and government institutions that want to create-develop regulations for the CI on the basis of AI and digitalization.
Benzer Tezler
- Leveraging ai in construction management
İnşaat proje yönetiminde yapay zekadan faydalanma
BARAN AKOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA PINAR ÇAKMAK
- Artificial intelligence influence for digitalized construction project management during planning phase
Planlama aşamasında dijitalleştirilmiş inşaat proje yönetimi için yapay zeka etkisi
MAHMUT EMRE KARCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA PINAR ÇAKMAK
- BIM uygulamalarının mimari süreçlere etkisinin incelenmesi: Yapay zeka (AI) entegrasyonu
Analysis of the impact of BIM applications on architectural processes: integration of artificial intelligence (AI)
RAHİME EFŞAN COŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
MimarlıkGebze Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEYDA ÖZGEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİHA TÜRKMENOĞLU BERKAN
- İstanbul Boğazı su seviyesi salınımlarına Tuna Nehri etkisinin belirlenmesi
Determination of the Tuna River effect on the Bosphorus strait water level oscillations
YAVUZ KARSAVRAN
Doktora
Türkçe
2021
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TARKAN ERDİK
- Çoklu ajan sistemleri ile inşaat sektörü için bir yüklenici seçimi modeli
A multi agent systems based contractor selection model
FAİKCAN KOĞ