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出版者:清华大学出版社

作者:童迪

出品人:

页数:357

译者:

出版时间:2006-9

价格:27.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787302132516

丛书系列:

图书标签:

• 计算机辅助设计
• CAD
• 计算机绘图
• 工程制图
• 机械制图
• AutoCAD
• 绘图软件
• 设计软件
• 图形处理
• 制图技术

现代工程实践中的数据驱动决策：基于物联网与人工智能的优化策略 图书简介 本书深入探讨了在当代工业、基础设施建设乃至智能城市规划等复杂工程领域中，如何通过整合物联网（IoT）数据采集能力与尖端人工智能（AI）算法，实现对系统性能的深度洞察、预测性维护以及运营流程的全局优化。本书并非聚焦于传统的工程制图技术，而是将视野投向了工程项目生命周期中更为动态和智能化的管理层面，即如何利用实时、海量数据流来指导设计迭代、提升施工效率并确保长期资产的可靠性。 第一部分：工程数据生态系统的重构 本部分首先确立了现代工程项目数据化的基础框架。我们认识到，传统的基于文档和静态模型的管理模式已无法适应快速变化的需求。因此，本书从数据源头抓起，详细阐述了传感器技术、边缘计算设备在工程现场的应用。 第一章：物联网在工程现场的部署与数据采集 本章详细剖析了各类非接触式和嵌入式传感器（如应变计、环境监测器、高清视觉系统）如何被集成到结构物、机械设备乃至物流链中。重点讨论了数据采集的频率、准确性要求，以及如何设计鲁棒的网络拓扑结构（如LPWAN、5G切片）来确保工程环境下的数据传输可靠性。我们将深入研究如何克服工业现场的电磁干扰、湿度和温度波动对数据质量的影响，并介绍数据预处理的关键技术，如时间序列对齐和异常值检测的初步筛选。 第二章：海量工程数据的存储、清洗与标准化 工程数据具有高维度、高时序性的特点。本章将全面介绍针对结构健康监测（SHM）、环境影响评估等场景所需的大数据存储架构。从云端数据湖（Data Lake）到基于区块链的分布式账本在确保数据溯源和完整性方面的潜力，都将进行详尽的对比分析。更重要的是，我们将构建一套通用的工程数据模型（如基于IFC的扩展结构），确保来自不同厂商、不同协议的数据能够被统一语义地理解和调用，为后续的智能分析奠定基础。 第二部分：人工智能驱动的工程性能分析 在数据基础夯实之后，本书的核心转向如何利用机器学习和深度学习模型，将原始数据转化为可执行的决策信息。 第三章：基于机器学习的结构健康预测与风险评估 本章集中于如何应用监督式和非监督式学习算法来理解结构系统的健康状态。我们将讲解如何使用循环神经网络（RNNs）和长短期记忆网络（LSTMs）对历史荷载-响应数据进行时间序列预测，识别潜在的疲劳累积路径。同时，介绍概率模型（如贝叶斯网络）在量化工程风险等级方面的应用，以及如何为不同风险阈值设定自动化的预警机制。本书将提供具体的案例研究，说明如何将振动信号分析与AI模型结合，实现对裂缝萌生和扩展的早期识别。 第四章：优化施工流程与资源调配的强化学习 施工阶段的效率直接影响项目盈亏。本章引入强化学习（RL）的概念，将其应用于动态资源分配和调度问题。例如，如何实时调整重型机械的作业顺序、优化物料的供应计划，以最小化等待时间和能源消耗。我们将探讨马尔可夫决策过程（MDP）在模拟复杂施工现场交互中的建模方法，并展示如何通过模拟训练，找到最优的实时调度策略，有效应对突发性延误或供应链中断。 第五章：生成式AI在设计迭代与模拟验证中的应用 本部分探讨AI如何反哺设计阶段。不同于传统的参数化建模，本章关注生成式对抗网络（GANs）和变分自编码器（VAEs）在快速探索设计空间方面的潜力。我们将展示如何利用这些技术，基于已有的性能约束（如材料强度、能耗目标），快速生成满足特定优化目标的全新设计方案草图或拓扑结构，极大地缩短了传统设计-分析-修改的循环周期。此外，如何将AI模型嵌入数字孪生（Digital Twin）中，实现对虚拟模型与物理实体之间反馈的实时同步，也是本章的重点内容。 第三部分：实现智能决策与闭环控制 本部分将前两部分的理论与实践结合起来，探讨如何构建一个端到端的智能决策系统，实现从数据采集到执行反馈的自动化闭环。 第六章：数字孪生：连接物理世界与智能模型的桥梁 数字孪生不再仅仅是静态的三维模型，而是包含实时数据流和预测算法的动态实体。本章详细阐述了构建高保真工程数字孪生的关键步骤，包括几何模型的精确映射、物理规律的集成（如有限元分析引擎的嵌入），以及如何利用AI模型作为“数字大脑”来模拟和预测孪生体的未来状态。我们将重点讨论如何利用数字孪生进行“假设情景分析”（What-if Scenarios），提前评估不同运营策略的后果。 第七章：面向操作系统的智能维护策略 本书提出了一种从被动响应到预测性维护的范式转变。本章聚焦于如何基于AI预测结果，自动生成最优的维护工单、确定备件需求和派遣最合适的维护团队。我们将介绍基于“剩余使用寿命”（RUL）预测的维护排程算法，并讨论如何将这些策略无缝集成到企业资源计划（ERP）或资产管理系统中，实现预测性维护的自动化落地。 第八章：伦理、安全与未来展望 随着系统自主性的提高，数据安全和决策的透明度变得至关重要。本章讨论了在工程AI系统中，如何确保数据隐私（特别是涉及敏感基础设施数据时），以及如何构建可解释性AI（XAI）模型，使工程师能够理解AI给出决策背后的逻辑，从而建立信任并承担最终责任。最后，本书展望了量子计算、边缘AI在下一代智能工程系统中的潜在颠覆性影响。 本书面向高级工程技术人员、系统架构师、以及致力于将数据科学应用于基础设施和制造业的决策者。它提供了从理论到实践的完整路线图，旨在帮助读者掌握利用数据和智能驱动未来工程决策的能力。

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我一直对可持续建筑和绿色材料抱有浓厚兴趣，但很多相关的文献要么过于学术化，充斥着晦涩的生命周期评估（LCA）数据，要么就是过于商业化，推广特定的产品。这本《低碳建筑的材料选择与性能评估》找到了一种非常难得的平衡点。它的内容兼具理论深度和工程可行性。作者没有回避材料的环境影响评估方法，但他们巧妙地将LCA结果转化成了易于理解的“能耗指数图表”，清晰地展示了混凝土、钢材、木材在不同使用年限内的综合碳足迹差异。更具启发性的是，书中详细介绍了近年来兴起的“循环经济”在建筑中的应用案例，比如如何对旧建筑进行“拆解”而非“拆除”，以及对再生骨料混凝土的强度保证机制。我特别欣赏作者对地方性、本土材料的推崇，他们分析了中国南方和北方地区在气候适应性和材料可获得性上的差异，引导读者根据地域特点进行材料决策，而非盲目照搬国际标准。这本书让我意识到，绿色建筑的设计，本质上是一种对地域文脉和资源稀缺性的尊重。

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这本《建筑结构力学》简直是为我们这些初入工程界的新人量身定做的教科书！我一直对结构力学的抽象概念感到头疼，那些复杂的公式和受力分析图，在脑海里总是打不开窍。然而，这本书的编排方式却出奇地清晰流畅。它没有一上来就堆砌艰深的理论，而是从最基础的静力平衡原理讲起，每一步推导都辅以大量的、贴近实际工程案例的插图。比如在讲解桁架分析时，作者不仅仅停留在理论上的节点荷载计算，还特别加入了施工现场中常见的一些节点构造，让我们能立刻将书本知识和实际工程经验联系起来。更让我印象深刻的是，它在介绍虚功原理和能量法时，采用了非常直观的类比方式，把原本深奥的能量转换概念，转化成了水流的压力和势能的对比，一下子就明白了其中的物理意义。这本书的排版也很舒服，字体大小适中，重点内容加粗突出，即使是熬夜学习时，眼睛也不会感到特别疲劳。对于那些想扎实打好结构力学基础，又不希望被纯理论吓退的读者来说，这本书无疑是一个绝佳的选择，它真的帮我扫清了通往更高级别结构设计课程的巨大障碍。我甚至觉得，它比我大学里上的那门理论课教材更实用、更易懂。

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作为一名资深的室内设计师，我一直苦恼于如何将设计理念高效、准确地传达给施工团队，避免现场返工和理解偏差。市面上关于材料和工艺的书籍很多，但大多是展示成品效果或罗列标准流程。然而，这本《精细化装修施工组织与质量控制》彻底颠覆了我的看法。它聚焦于“过程管理”，从水电预埋的精确放线，到饰面板的对缝工艺，再到复杂吊顶的龙骨搭接，每一个环节都配有高清的施工过程照片和关键节点的放大图。最让我感到惊喜的是，书中专门开辟了一章讨论“业主方与施工方的沟通机制”，明确指出了哪些质量控制点必须提前进行书面确认，哪些可以使用多媒体工具进行远程验收。这种对“人”的协作层面的关注，远超出了传统技术手册的范畴。通过阅读，我学会了如何用更专业的施工术语去指导工人，而不是仅凭效果图“意会”。这本书就像是一位经验丰富的工长在手把手教学，严谨中带着实操的温度，极大地提升了我对项目落地质量的把控力。

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我最近在研究大型公共建筑的防火设计规范，手里翻了好几本关于建筑材料特性的专著，但总觉得缺少一个宏观的视角来看待材料在火灾下的整体表现。这本《现代高层建筑防火系统设计》填补了我的空白。这本书的厉害之处在于，它没有仅仅局限于介绍各类防火门、喷淋系统的性能参数，而是将其置于一个动态的火灾蔓延模型中进行分析。书中用大量的篇幅探讨了烟气的控制策略，这在以往的许多资料中往往是一笔带过的内容。它详细对比了不同通风系统在不同火灾情景下的效率差异，并引入了 CFD（计算流体力学）模拟的结果来佐证观点，这让原本静态的规范条文瞬间“活”了起来。我尤其喜欢其中关于疏散路径设计的章节，作者结合了人流动力学理论，分析了不同宽度、不同坡度的楼梯在紧急情况下的疏散效率，并提供了优化建议，这对于我们设计大型会展中心这类人流密集场所至关重要。总而言之，这本书提供的不是零散的知识点，而是一套完整的、以“生命安全优先”为核心的系统化思维框架，让防火设计从“合规”上升到了“优化”的层面。

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对于那些希望从二维绘图转向三维参数化设计的专业人士来说，这本《BIM环境下的信息集成与协作管理》无疑是一剂强效的“催化剂”。它摒弃了传统软件操作手册的枯燥叙述，而是将重点放在了“信息流”的管理上。书中详细阐述了如何构建一个高效的IFC（Industry Foundation Classes）模型，确保结构、机电和建筑专业的数据能够在不同软件平台间无损传递。我过去最大的困惑是如何解决专业碰撞检测（Clash Detection）的效率问题，这本书提供了一个基于时间线和优先级的冲突解决流程图，远比我之前在软件里生硬地手动调整要系统得多。它还深入探讨了BIM在施工阶段的应用，比如如何利用4D（时间）和5D（成本）技术进行精益建造模拟，这对于项目前期成本控制具有里程碑式的意义。作者的叙述风格非常务实，充满了对行业痛点的深刻理解，读完后感觉自己不仅仅是学会了一个新工具的使用，更是升级了整个项目管理和信息交互的思维模式，真正理解了“建筑信息模型”的“信息”二字的重要性。

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