Del ladrillo al algoritmo: Inteligencia artificial revolucionando la forma de construcción

De seguro te son familiares las siglas IA, ya sea porque lo has escuchado de un familiar, un amigo, en un canal de televisión, en el periódico, o incluso tu utilices estas herramientas en tu cotidianidad. Entonces resulta que la IA o más conocida como la inteligencia artificial es el epicentro de las herramientas tecnológicas actuales, las cuales llegaron para quedarse y su propósito principal consiste en simplificar actividades cotidianas. 

Como toda historia esta tiene un principio, el cual se remonta en la década de 1940 cuando Warren McCullough y Walter Pitts publicaron un artículo que sentó las bases para el desarrollo de redes neuronales artificiales. Desde entonces, la IA ha avanzado de manera significativa, alcanzando hitos como la creación del primer ordenador de red neuronal en 1950 por Marvin Minsky y Dean Edmond y la victoria de la IA Deep Blue de IBM sobre el campeón mundial de ajedrez Gary Kaspárov en 1997 (Team D, 2023). 

La Profesora de Ciencias de la Computación en la Universidad de Stanford, Fei-Fei Li (2022), define la inteligencia artificial como: «La ciencia y la ingeniería de hacer que las computadoras sean capaces de realizar tareas que normalmente requerirían de la inteligencia humana». Por consiguiente, es una rama de la informática dedicada a resolver problemas cognitivos a menudo asociados con la inteligencia humana. Verbigracia, la tecnología de inteligencia artificial puede responder de manera significativa a conversaciones humanas, crear imágenes, textos y tomar decisiones basadas en la entrada de datos en tiempo real (Rouse, 2021).

La IA lleva trabajando de la mano con la construcción desde la aparición en 1982 de los primeros sistemas de diseño asistido por computadora (CAD). Estos sistemas utilizan algoritmos de IA para ayudar en la generación de diseños y planificación de proyectos. En el año 2003 se introduce el primer sistema de control de calidad basado en IA para la industria de la construcción, llamado VisionREZ. Diez años más tarde dando lugar a una hazaña tecnológica impresionante se presenta el robot de construcción SAM (Semi-Automated Mason), que utiliza algoritmos de IA para colocar ladrillos de manera más eficiente y precisa (Abioye, 2021). Pero entonces, ¿Conducirá el avanzado desarrollo tecnológico, particularmente en inteligencia artificial, a la disminución de empleos y a la carencia de habilidades técnicas en el sector laboral en el futuro cercano?, si bien es cierto que la introducción de la inteligencia artificial en la construcción puede cambiar la forma en que se realizan determinadas tareas, también ofrece oportunidades para el desarrollo de nuevas habilidades y roles en la industria (Pan & Zhang, 2021).

Hoy en día, la IA se ha convertido en una herramienta que se puede aplicar en una diversidad de campos, entre estas la construcción, siendo este el punto central del ensayo. Como lo dijo el ingeniero estructural Tom Johnson (2021): «La IA en la construcción está cambiando la forma en que diseñamos y construimos.». La integración de la inteligencia artificial en la construcción automatizará tareas y generará nuevas oportunidades, permitiendo que las personas se centren en roles complementarios

Esta revolución tecnológica está redefiniendo el sector de la construcción y abriendo nuevas perspectivas para la eficiencia y la innovación. En el corazón de esta transformación se encuentra la capacidad de la inteligencia artificial para optimizar procesos, acelerar la toma de decisiones y mejorar la calidad de los proyectos. En cuanto a los roles complementarios, los profesionales pueden centrarse en la gestión de proyectos, supervisar el progreso, garantizar la seguridad, cumplimiento de regulaciones y tomar decisiones estratégicas, abordando desafíos y problemas técnicos complejos que requieren experiencia y juicio humano (Adeloye, 2023)

Aquí, exploraremos cómo la IA está remodelando la industria de la construcción y cómo esto se traduce en nuevas oportunidades para los profesionales del sector. Se abordará a través del desarrollo de diversas argumentaciones que exploran aspectos como los métodos de inteligencia artificial, las herramientas específicas de IA orientadas a la construcción, así como los desafíos y cuestionamientos asociados con la utilización de la inteligencia artificial en este contexto. Estas reflexiones se respaldarán con base en la revisión de artículos científicos especializados centrados en el estudio de la IA aplicada a la industria de la construcción.

En el primer argumento se abordará los diferentes métodos de inteligencia artificial que se pueden aplicarse en la gestión de la construcción, como los sistemas expertos basados en reglas, las redes neuronales artificiales y los algoritmos genéticos. 

Los sistemas expertos basados en reglas son programas de IA que utilizan un conjunto de reglas lógicas para simular el razonamiento humano en un campo específico. Las ventajas que ofrecen incluyen el análisis muy rápido y las capacidades deductivas de grandes cantidades de información, que ahorran mucho tiempo valioso en la toma de decisiones (Unir, 2022). 

Por otro lado, las redes neuronales artificiales son modelos informáticos inspirados en el funcionamiento del cerebro humano. Estas redes están formadas por nodos llamados neuronas artificiales, que están interconectados y se comunican entre sí mediante señales eléctricas. Las redes neuronales artificiales se utilizan para el reconocimiento de patrones, la clasificación, la predicción y otras tareas de aprendizaje automático (Baş, 2024). 

Por último, para terminar de dar contexto sobre información de cada uno, están los algoritmos genéticos que son algoritmos de búsqueda y optimización basados en los principios de la evolución biológica. Estos algoritmos utilizan técnicas de selección, reproducción y mutación para encontrar soluciones óptimas o aproximadas a problemas complejos. Los algoritmos genéticos se aplican en áreas como la optimización de funciones, el diseño de sistemas y la planificación (Genetic Algorithms - John H. Holland, n.d.). 

Estas reglas se basan en el conocimiento y la experiencia de expertos en el campo y se utilizan para tomar decisiones o proporcionar recomendaciones. Estos métodos pueden utilizarse para desarrollar soluciones organizativas y tecnológicas para la gestión de la construcción, como la selección de métodos de gestión económicamente viables basados en métodos de inteligencia artificial con fundamentos fiables (Klashanov, 2016). Por tanto, la inteligencia artificial en la construcción optimiza la toma de decisiones y la gestión de datos. 

Si bien se podrían encontrar desafíos y limitaciones de la inteligencia artificial en la construcción, tales como la inversión inicial requerida, la necesidad de datos de alta calidad, el uso de las tecnologías de la información y la computación puede mejorar la metodología de gestión en la construcción al permitir la selección de métodos de gestión económicamente viables basados en métodos de inteligencia artificial con fundamentos fiables. Esto incluye el desarrollo de soluciones organizativas y tecnológicas.

En el segundo argumento se hablará sobre las diversas herramientas de inteligencia artificial que existen actualmente, aplicadas para la facilitación de tareas y como a grandes rasgos estas se pueden aplicar en el ámbito de la construcción.

La inteligencia artificial ofrece a ingenieros y arquitectos valiosas herramientas para generar múltiples diseños que cumplen con parámetros y restricciones específicas. Además, la IA tiene un impacto significativo en la optimización de la distribución de materiales y la configuración de estructuras. Esto se traduce en la capacidad de minimizar el peso de las estructuras y maximizar su eficiencia desde una perspectiva estructural. En el ámbito de la ingeniería civil, la IA puede ser esencial para la planificación y diseño de puentes que sean más seguros y rentables (Sacks, 2020). Por lo tanto, la inteligencia artificial permite la optimización de diseños, mejorando la eficiencia y la sostenibilidad en la construcción.

El surgimiento de herramientas de inteligencia artificial ha resultado fructífero para el campo de la construcción y a medida de las necesidades solicitadas, la creación de herramientas ha ido en incremento. Por consiguiente, ahora pasare a nombrarles cuales herramientas desatacan y como se pueden aplicar en el campo.

Herramientas como Autodesk Forma, utiliza capacidades de diseño conceptual, análisis predictivos y automatizaciones para crear bases sólidas para proyectos de construcción, usa la IA para optimizar la planificación urbana y de edificios. Swapp, la cual automatiza la creación de documentos ejecutivos de proyectos, ahorrando tiempo y minimizando errores en la gestión documental. VergeSense, el cual emplea IA y sensores para analizar el uso de espacios, ofreciendo datos precisos sobre la ocupación y el flujo de personas para mejorar la eficiencia en la toma de decisiones. Cogniac es una herramienta que utiliza Inteligencia Artificial para automatizar la revisión de imágenes y videos en sitios de construcción, detectando posibles problemas y elevando los estándares de seguridad en el lugar de trabajo. Por último, ArchitectGPT ofrece soluciones impulsadas por inteligencia artificial para el diseño de interiores y exteriores, permitiendo la transformación rápida de espacios (Mdtarqui, 2023). Estas herramientas abarcan diversas necesidades en la gestión y ejecución de proyectos de construcción.

La inteligencia artificial proporciona a ingenieros y arquitectos poderosas herramientas que no solo acelera el proceso creativo al ofrecer una variedad de opciones de diseño, sino que también fomenta la innovación al permitir la exploración de soluciones nuevas y creativas. Los beneficios de la IA en la construcción incluyen una mayor eficiencia, precisión y ahorro de costes.

El tercer argumento se enfocará en examinar cómo la implementación de la inteligencia artificial tiene el potencial de modificar significativamente la dinámica del mercado laboral dentro de la industria de la construcción. Exploraré los posibles desafíos y preocupaciones asociados con la automatización y la adopción de tecnologías avanzadas en este sector.

La incorporación de la inteligencia artificial en la industria de la construcción ha generado un debate sobre su impacto en el mercado laboral. Aunque es innegable que la IA tiene el potencial de mejorar la eficiencia y la calidad en la construcción, también existen preocupaciones legítimas sobre cómo podría alterar el empleo en este sector. Aunque la IA y la automatización pueden aumentar la productividad de algunos trabajadores, pueden sustituir el trabajo realizado por otros y probablemente transformarán casi todas las ocupaciones, lo que suscita el temor a un desempleo tecnológico masivo. Otra preocupación es que la capacitación necesaria para operar y mantener estas nuevas tecnologías podría requerir tiempo y recursos adicionales, lo que podría dejar a algunos trabajadores desempleados o sin las habilidades necesarias para competir en el mercado laboral de la construcción. (Frank et al., 2019). 

Para abordar los desafíos antes mencionados, es necesario mejorar la calidad y la disponibilidad de datos, así como perfeccionar la comprensión de las competencias en el lugar de trabajo. Esto permitirá a la investigación prever y seguir la evolución del trabajo en el contexto del progreso tecnológico (Paschen, 2020). 

Los trabajadores pueden aprovechar las capacidades de la IA para realizar tareas de manera más eficiente y precisa, lo que a su vez puede mejorar la calidad de los proyectos. La incorporación de la IA en la industria de la construcción da lugar a roles complementarios, como especialistas en IA que implementan sistemas específicos, analistas de datos que aprovechan la información generada, técnicos de mantenimiento que supervisan equipos y sistemas, gestores de proyectos con conocimientos de IA que coordinan su implementación, diseñadores de algoritmos de IA personalizados para proyectos específicos y evaluadores de seguridad en la construcción con conocimientos en IA que garantizan estándares de seguridad. Estos roles colaboran con la tecnología de IA para mejorar la eficiencia y calidad en la construcción (Pan & Zhang, 2021). De manera que la inteligencia artificial puede actuar como una herramienta complementaria para los trabajadores de la construcción.

Si bien los avances en inteligencia artificial y automatización pueden plantear desafíos y transformaciones en el mercado laboral, también pueden generar oportunidades significativas. Estas tecnologías tienen el potencial de liberar a los trabajadores de tareas repetitivas y tediosas, permitiéndoles enfocarse en actividades de mayor valor, creatividad y resolución de problemas.

En conclusión, la industria de la construcción avanza hacia el futuro, la inteligencia artificial está demostrando ser una valiosa y en algunos casos imprescindible aliada. Aunque no es una solución perfecta, su capacidad para optimizar diversos procesos constructivos y mejorar la toma de decisiones es innegable. La IA no es una herramienta enemiga, esta no pretende reemplazar por completo a los trabajadores de la construcción, sino más bien, actuar como una herramienta complementaria que potencia su capacidad y precisión en las tareas constructivas. Esta no solo aumenta la eficiencia en la ejecución de proyectos, sino que también contribuye a la sostenibilidad al permitir la optimización de diseños y la reducción de desperdicio de materiales. En última instancia, a mi parecer la inteligencia artificial se está consolidando como una parte integral y permanente de la industria de la construcción, impulsando avances significativos en la eficiencia y la calidad de los proyectos. Su presencia y su influencia en la construcción están destinadas a seguir creciendo en los años venideros.

Como reflexión final, me gustaría alentar al lector a adentrarse más en el fascinante mundo de la inteligencia artificial y considerar cómo estas nuevas tecnologías pueden aplicarse a su campo de interés. A menudo, las percepciones erróneas y la falta de información sobre la IA pueden llevar a una mentalidad cerrada. Sin embargo, explorar y comprender las capacidades y limitaciones de la inteligencia artificial puede abrir nuevas perspectivas y oportunidades. La IA está transformando una variedad de industrias y campos, desde la medicina hasta la educación, y puede tener un impacto significativo en la resolución de problemas y la toma de decisiones. Por lo tanto, al informarse y mantenerse actualizado sobre este tema en constante evolución, podrá aprovechar al máximo el potencial de la inteligencia artificial y contribuir a su desarrollo y aplicación de manera informada y consciente.

Referencias

• Abioye, S., Oyedele, L. O., Akanbi, L., Ajayi, A. O., Bilal, M., Akinadé, O. O., & Ahmed, A. (2021). Artificial intelligence in the construction industry: A review of present status, opportunities and future challenges. Journal of Building Engineering, 44, 103299. [DOI: 10.1016/j.jobe.2021.103299] 

• Adeloye, A., Diekola, O., Delvin, K., & Gbenga, C. (2023). Applications of Artificial Intelligence (AI) in the construction industry: A review of Observational Studies. ResearchGate. Recuperado de [https://www.researchgate.net/publication/372764029_Applications_of_Artificial_Intelligence_AI_in_the_construction_industry_A_review_of_Observational_Studies] 

• Baş, E., Eğrioğlu, E., & Cansu, T. (2024). Robust training of median dendritic artificial neural networks for time series forecasting. Expert Systems with Applications, 238, 122080. [DOI: 10.1016/j.eswa.2023.122080] 

• Frank, M. R., Autor, D. H., Bessen, J., Brynjolfsson, E., Cebrián, M., Deming, D., Feldman, M. P., Groh, M., Lobo, J., Moro, E., Wang, D., Youn, H., & Rahwan, I. (2019). Toward understanding the impact of artificial intelligence on labor. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 116(14), 6531–6539. [DOI: 10.1073/pnas.1900949116] 

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• Pan, Y., & Zhang, L. (2021). "Roles of artificial intelligence in construction engineering and management: A critical review and future trends." Automation in Construction, 122, 103517. Recuperado de [https://doi.org/10.1016/j.autcon.2020.103517] 

• Paschen, U., Pitt, C., & Kietzmann, J. (2020). "Artificial intelligence: Building blocks and an innovation typology." Business Horizons, 63(2), 147–155. Recuperado de [https://doi.org/10.1016/j.bushor.2019.10.004] 

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