阿部雅人（土木学会 AI・データサイエンス実践研究小委員会 副委員長）

2025年で阪神・淡路大震災から30年を迎えます。2024年の元日に発生した能登半島地震の復旧復興もいまだ進まない中、過去の自然災害の教訓から、さまざまな角度で被害拡大の防止策や迅速な復旧策が求められています。そこで今回は、AIを応用した災害対応の最新研究を参照して、その仕組みと有用性について解説します。

自動運転やAGVをはじめ、建設業界でも運搬ロボやドローンなどの用途で使われている「SLAM」。Simultaneous（同時に起こる） and Localization（自己位置推定） Mapping（地図作成）の略で「位置推定と地図作成を同時に行う」を意味します。位置推定と地図作成を同時に行うとはどういうことでしょうか。今回は、米国防高等研究計画局のロボットカーレースで広く知られるようになったSLAM技術を改めて解説します。

建設DXの潮流によって、建設現場をヴァーチャル空間にも再現する“デジタルツイン”の活用が進んでいます。リアル空間をドローンやレーザースキャナーなどで3D化するときに欠かせないのが、位置情報を正確に取得する技術です。そこで今回は、Google マップやカーナビ、スマートフォンなど一般社会にも普及したGNSSと、センチ単位に精度を上げたRTK-GNSSといった「測位技術」を改めて解説します。

今回は、建設現場のDXに欠かせないデジタルツインとAIの組み合わせを深掘りし、熟練者の技能をデジタルツインでモデル化やフィジカルとサイバーの両空間融合で最適な施工管理などの最新研究を採り上げます。

今回は、物理知識を取り入れたニューラルネットワーク「PINNs」を用い、河川氾濫や地滑りなどの自然災害を予測する研究を紹介します。

連載第25回は、目覚ましい進化を続ける生成AIの理解を深めるため、言語モデルに用いる“ニューラルネットワーク”が、どのように言葉を学習しているのかを土木学会の最新研究を引用しながら探ります。

近年は人流や購買ポイント、ETC2.0などから、分析に優れた包括的なデータが得られるようになり、“ビッグデータ”のさまざまな分野での活用が広がっています。今回は、コロナ禍での緊急事態宣言の効果や都市計画の検討、交通事故の防止などを試みた具体例を解説します。

連載第23回は、土木領域の設計や施工、維持管理などで活用が広がっている「点群」にスポットを当てます。点群から形状を抽出する方法や施工前後の比較、深層学習を用いた「セマンティックセグメンテーション」で地物を分類する研究などを紹介します。

連載第22回は、文字だけでなく、画像入力や音声出力も可能になったChatGPTの新機能「GPT-4V」や先立つこと2021年に登場した「CLIP」など、言語と画像のマルチモーダルなAIを土木の実業務に活用するアイデアを紹介します。

連載第21回は、交通インフラの事故防止や維持管理の諸問題を解決する目的で、車両搭載のIoTセンサーで取得したデータをAI解析する最新研究を紹介します。

連載第20回は、“デジタルツイン”にフォーカスして、土木工学の分野でどのような活用が検討されているのか、最新事例を交えながら解説していきます。

連載第19回は、ここ最近、AI関連でもっぱら話題となっている「ChatGPT」をはじめとする大規模言語モデル（LLM）の仕組みと、建設領域での可能性についての考察です。

連載第18回は、合成開口レーダ（SAR）やRTK-GNSSなどの技術を用いて人工衛星で取得したデータとAIのインフラ分野を対象にした最新研究を紹介します。

連載第17回は、データ分析によく使われ、将来を予測する回帰や分類で活用が見込める優れた「決定木」や「アンサンブル学習」といったAI技術のインフラ分野での応用について解説します。

連載第16回は、建設業界でも幅広く現場適用が進んでいるAIによる“物体検知”の技術のなかでも、検出能力で高速処理とリアルタイム性を併せ持つ「YOLO」の建設分野での多様な先端事例を紹介します。

連載第15回は、Web上で話題となっているAIで画像を自動生成する技術について、インフラ分野でどのように生かせるか、先端技術の論文を紐（ひも）解きながら紹介します。

連載第14回は、損傷程度の評価と分類の両方をこなす「マルチタスク学習」や構造物の損傷に説明文を自動で追加する「画像キャプション生成」など、インフラ点検を支援するAIの最新研究を紹介します。

連載第13回は、AIで得られた結果のなかで、未検出や誤検出を減らすために必要なAIの評価手法について論じます。