从抽水马桶到建筑业新技术的思考

7月7日,前身为「南海大道」的Techbuild在合肥举办了2018年度国际建筑科技峰会,这次会议研讨的主题涉及BIM技术、IOT、云技术、智慧物流、装配式建筑、人工智能等话题,参会的专家也是大咖云集。

部分参会专家合影

BIMBOX也受邀在会议上参与发言,主题是《自下而上:如何看待建筑业新技术》。

最近我们正在与主办方和参会嘉宾协商,哪些内容和干货可以拿出来的小伙伴们分享,BOX会在后面的文章里给你慢慢说。

今天,我们先把BIMBOX在峰会上的演讲内容拿出来分享给你,PPT源文件也会作为粉丝福利免费发给大家。

下面是演讲的完整内容。

请问:你了解家里的抽水马桶吗?

仔细想一想,尝试给自己解释一下,当你按下冲水按钮的时候,到底发生了什么事呢?

其实,这里面的原理可一点儿都不简单,要涉及到流体力学、机械学、工程学等知识,如果你仔细深究,会发现自己对它一无所知。

也许你会说:「这也没什么,不知道就不知道呗,我只要知道冲水的按钮在哪里不就得啦」。

我也是这么想的。直到有一天,客户接待我住了很高级的酒店,走进厕所,我看到了电动马桶——手边的控制器上有密密麻麻十几个按钮,偏偏就是没有冲水按键。

当我尴尬地走出卫生间的时候,我想:万一有那么一天,所有比我年轻的人,都默认使用这种找不到冲水按钮的马桶,我会不会成为一个很落后的人呢?

你可别觉得这事太扯,实际上,这样的事情每天都在发生。

曾经,人们认为手机只要有电话、短信、记事的功能就足够了,然而不到十年的光景,我们已经在教给我们的父母如何使用微信支付和手机淘宝,与此同时,比我们更年轻的人在教我们怎样玩抖音和Prisma。

有一天,同事把一个文件传送给我,我们突然聊起来:当你把一个文件拖进微信的2秒钟之后,我就在我的手机上看到了它。这2秒钟的时间里,到底发生了什么事情?

如果我们对一个行为的基本原理都一无所知,我们怎么可能去主动优化它呢?我们已经把一切交给科技公司,无论结果是好是坏,都只能被动接受,束手无策。

你又要说,「没关系,大家都这样,不懂就不懂吧。」

那么,你的工程项目呢?每天,在设计师的电脑里,在施工现场,都产生着大量的行为和数据,我们也能接受对这些事一无所知吗?

当我们理解世界的时候,数据只是最底层的东西,再往上,还有信息、知识,和智慧。

在之前的文章:人家手里的是BIM,你手里的是BM里,我们用支付宝的例子讲解过数据和信息的关系,下面我们把这个话题继续向知识和智慧拓展。

数据,就像是支付宝账单,忠实反应着曾经发生过的事件,它的本质是我们对世界的观察和罗列。

数据本身对我们产生不了什么价值,我们想要通过数据知道更多东西,就得对它进行整理和提炼。

比如我们点开支付宝的年度账单,通过支付宝这个工具对数据的加工,我们可以一目了然地看到自己的败家金额,消费比例等,这些就是比数据高一个层次的信息

了解了自己的消费结构之后,我萌生了一个想法:今年要省下1万块钱的私房钱。

要达成这个目的,支付宝这个工具所提供的信息就不够了。

我需要掌握一些技巧,比如把年付的租金改成月付,用剩余的钱去买理财产品。这些技巧,是我利用不同的工具、在不同的渠道获取信息,并且把它们内化到我的脑袋里,这就是从信息到知识的过程。

通过知识,我省下来1万块的私房钱,下面我需要做一个决策:这个钱该藏在哪里呢?

这个决策需要动用很多的知识,比如家里面家具的结构、家人的习惯等等。我们需要在众多的知识中,选择最关键的那几个,让我们尽快做出最优的决策,这个过程,就是智慧

传说联合利华有个很头疼的问题,就是用户经常抱怨,买他家的香皂收到了空香皂盒。对于这种一天生产几十万块香皂的大企业,这可真是个麻烦事。

于是联合利华请来了豪华工程师团队,利用重力感应、红外线技术和机械手臂,花了上百万做出一套专门在生产线上挑拣空盒子的系统。

另外一家小公司也遇到了这个困扰,这家公司可花不起那么多钱造什么智能系统,不过,他们的老师傅花了20几块钱就把这个事解决了:在生产线旁边放一台电风扇,调好风力大小,空盒子自然被吹到一边去了。

小公司的工程师所掌握的知识,并不比大公司的更多,他们产生所谓「智慧的火花」,其实就是把对的知识用到对的地方。

智慧是用来做决策的,人人都希望拥有智慧。但是在今天,拥有智慧已经是一件越来越难的事。

你可以在书店花几十块钱买一本《腾讯传》,但世界上只有一个腾讯。因为他人的智慧,只能成为你的一个知识。

以前的人们想拥有智慧,读四书五经就够了,而今天,我们每个人都可以通过互联网获取成吨的知识,当你拥有全世界的图书馆的时候,你反倒等于什么都没有。

我们拥有的知识不是太少,而是太多了。

我们花了很大的篇幅谈数据到智慧,就是为了引出这个非常重要的概念:知识过滤器

当人们说起建筑业的新科技的时候,谈到的往往是提高效率的工具,可以称之为加速器;却忽略了科技的另一个作用——让正确的知识服务于决策的过滤器功能。

下面我们列举几个建筑业常见的新技术,给你看看加速器与过滤器的区别。至于为什么要用这个视角来区分它们,你看到最后就明白。

因为篇幅的关系,我们不展开讲每一个技术,涉及到的科普细节会附上一个相关文章的链接,如果你没看过,可以进去详细了解它。

1.无人机倾斜摄影

简单来说,这个技术就是让无人机绕着场地飞一圈,提前设定好路线,自动拍照,回来后把照片上传到相应的工具上,自动完成从照片到3D模型的创建。

它的本质无疑是加速器

照片生成模型的原理,参考这篇文章:重塑视界的倾斜摄影 | 始于一战的拍照建模技术

值得注意的是,通过照片到3D的自动建模软件,你会看到现在建筑科技软件市场的一个趋势:越来越多的在线工具用低价甚至免费来吸引用户,再利用大量用户的流量来盈利。

这种工具正在侵蚀传统单机软件的市场。比如这个免费自动建模的工具:免费建模新工具,求求你们别学了,我跟不上了...

2.云计算

你可以把云计算理解为自来水:为了喝上干净的水,我们家里有没有必要建一个自来水厂?当然不需要。只需要每月交一些钱,把水龙头打开就可以随用随取。

同样,对于大量的存储和计算,也不需要每人配上一台几万块钱的电脑,只需要购买现成的云服务,本地一台普通的电脑,就可以在浏览器上完成工作,存储和计算都交给云服务商来解决。

在民用领域,你最熟悉的云服务就是百度网盘了。但在工程项目领域,我们需要集中处理的数据量大、对于数据安全的要求也比较高,一般的云服务是无法满足的。

此外,对于工程项目的数据和信息,单纯的存储没有意义,一定要在云技术的基础上,进一步开发数据整合、计算、过滤的工具,才能实现工程项目数据的价值。

从这个层面上来说,在民用领域云计算属于加速器,而在建筑行业则正相反,它是一个过滤器

3.虚拟现实、增强现实、混合现实

很多人到现在也还是没分清楚这几个「现实」到底是什么意思,我们用一张图概略地说明一下这三者的区别:

虚拟现实产品中,世界的环境和物体全是用计算机虚拟出来的,我们通过建模精度和硬件设备的提升(比如用更贵的VR眼镜),让进入这个世界的人感觉更真实。

增强现实,是通过手机、平板电脑等设备,把虚拟物体投射到现实的环境中去,让真实的世界里出现一个本来不存在的东西。它要解决的不是真实感的问题,而是图像识别和运动跟踪。

混合现实,是把虚拟的物品和现实的环境进行再计算,让它们难分彼此,还可以把经过计算的数据和信息投射到现实空间里。

在建筑行业里,我们可以给这三者做一个大致的分类。

虚拟现实技术,是把还没建造出来的环境虚拟给客户看,让他们更快拍板确定方案,它是一个决策加速器

增强现实技术可以把还没建造出来的物体放到已有的现实中,适合人们进行方案的比选和沟通,它是一个沟通加速器

如果你想尝试自己制作一个增强现实展示,可以看看这篇文章:教你6步把BIM模型放到手机AR里

混合现实技术,由于能对现实空间进行计算,并把虚拟的数据和信息投射到「观看现实」的眼镜里,让现场人员不必使用图纸和表格,所见即所得,结合云计算技术,它能够成为知识的过滤器

我们在这篇文章里对这三种技术的原理、区别和发展现状做了详细的阐述:VR,AR,MR | 虚拟和现实的盛宴

4.人工智能

提起人工智能,很多人脑子里冒出的画面就是一个半人半机械的东西坐在那里思考「人生」。

很遗憾,现实世界里的人工智能不长这个样子——它没有任何样子,而只是大量的数据加上一些很特别的算法。

与人们的直觉不同,人工智的算法根本不是模拟人类强调因果性的思考方式,而是拥抱不确定性、关注相关性的算法。

关于人工智能,有一个很有名的「中文屋子」比喻:

一个人坐在一间屋子里,手里有一本非常厚的参考手册。有人通过门缝递进来一张纸条,上面写着一个中文问题。屋子里的人根本不认识中文,他需要做的只是翻开手册,找到那句看起来和纸条上的文字一样的话,然后把对应的中文答案照着样子抄下来,再递出门去。

外面的人看到里面的人做出回答,以为他肯定是懂中文的,而实际上,屋子里的人从头到尾既不知道自己看到的是什么内容,也不知道自己回答了什么。

 

这个故事说明了人工智能的思维方式:从大量的数据中直接得到答案,即使不知道背后的原因。

当然,想达成这个目的,屋子里的「中文手册」一定要非常非常厚,也就是说人工智能光有算法不够,还必须有大数据的支撑才行。

大数据不仅要「大」,而且不同维度的数据之间还必须有关联性,否则就只是一堆无法结构化的垃圾数据。

人工智能对于任何行业来说都是一个颠覆性的大未来,对于建筑业也是如此。但总体而言,目前建筑业人工智能的发展并没有那么颠覆,最主要的原因就是缺乏大数据。

以目前可见的发展来看未来,它既可以在设计端提升人们的工作效率,充当加速器,也可以通过大量数据的积累,并利用这些数据的相关性,为企业重大决策做出参考,成为一个大过滤器。

关于人工智能的原理、在建筑业的发展现状和未来,我们详细地写在了这篇文章里:确认过眼神,你应该不是人 |谈谈建筑业人工智能

5. BIM技术

越来越多具体的工具以BIM为基础诞生,不同的企业对BIM的使用也越来越走向好坏两个极端,BIM已经不是一个可以被明确界定的工具,而是一大类工具的统称。

站在工具这个层面,我们可以大致把BIM工具分为两种类型:

以设计为导向的BIM工具,主要作用是生产数据和信息,它们是制造知识的加速器

而以管理为导向的BIM平台,主要作用是组织数据和信息,它们是筛选知识的过滤器

但如果我们跳出工具这个层面看待BIM技术,还会看到它的另一个作用。

对于建筑业来说,工程人员和IT人员是无法在各自的界面下直接协作的——工程人员看不懂代码,IT人员看不懂图纸,他们之间的交互之桥,就是BIM。

他们可以在人人看得懂的3D界面下,用彼此能够理解的方式(非编程的方式)来收集数据和信息,这种跨行业的交互本身才是最重要的。

前面我们说到的几项新技术,在其他行业都已经很成熟了,而在建筑业,这些新技术需要以数据、信息作为载体,彼此结成一张大网。BIM技术,就是这张网上最重要的绳结。

在我们的文章:技术发展的本质 | 从2600万年前说起 中,我们这样来比喻BIM技术:

玻璃本来是在自然界存在的,那它为何直到1000多年前才进入人类社会,催生了天文学、生物学、甚至是互联网?

原来,在人类所有的发明里,对玻璃来说最重要的,是熔炉的发明。只有人类能掌控1000多摄氏度的高温,才能把玻璃从自然生成变成手工制造,

BIM,就是建筑业信息和数据炼造成知识的熔炉。

在建筑业,人们有两种基本需求:

一种是希望向上走的年轻人,他们需要的是提高自己掌控数据、生产信息的能力,并把它们及时变现,这类人更需要加速器;

第二种是作为领导,想成为英明的决策者,他们需要把知识整合到一起,形成智慧,这一类人对于具体的数据和信息并没有很强的需求,他们需要的是过滤器。

可惜的是,在传授知识和销售产品的时候,很多人会把这两种需求弄混淆。比如:

用底层的效率需求去说服领导,花几十万减少200处碰撞,员工早下班1小时,他会买单吗?

反过来,用顶层的需求去说服技术员,花几百万实现公司的信息化,未来十年提升20%的企业竞争力,他会在意吗?

不同人员对工具的期待和需求不同,加上新技术的不断涌入,就构成了一个复杂的系统。

人们很多时候在强调自上而下「顶层系统设计」的力量,却往往忽视另一条自下而上的「暗线」。

这就是我们今天演讲的主题。

技术层面的自下而上:

前面我们放了很多的历史文章,最突出的例子就是倾斜摄影自动建模的故事:无人机、定位技术、高清相机、电池,没有一项技术是某个特定组织的顶层设计而来的,而是不同公司、抱着不同目的进行独立的商业行为,最终聚合到一起,才把倾斜摄影建模的成本从几十万元降低到1万元。

系统的自下而上:

一个系统除了技术本身,还有很多其他因素。

马特·里德利在《自下而上》一书中说到,为你遮风挡雨的伞,是人类设计的结果;但促成本地商店卖给你伞的系统,或是伞这个词本身,又或者要求你把伞侧向一边、让别人通过的礼仪规矩,属于什么范畴呢?

这些都是技术以外的系统要素。

当我们忽略技术本身和人员、欲望、文化等要素自下而上的性质,在顶层设计一个系统的时候,其结果往往和一开始预想的完全不同。

当然,这里说的不同,不一定是比预先设想的要差,也有可能会更好。系统在上面说到的两股自下而上的力量推动下随机变化,最终结果比预期好还是差,取决于这三点:

第一:系统是否对新技术和思维方式足够宽松。

当我们说「自下而上」的时候,可不是说不需要顶层设计、任下面胡乱发展。我们在这里说的恰恰是:顶层需要设计一个相对宽松的系统框架,让它进行内部的演变,因为系统的复杂性本身是设计不出来的,只能让它「长」出来。

第二:一线人员能否让加速器工具产生额外的价值。

如果一个工具的唯一作用就是提高一线人员的效率,那它给组织带来的价值就不大。基层人员在享受加速器工具带来的效率提升的同时,也必须考虑自己的工作能否为他人提供有意义的数据,能否为企业积累有用的信息。

第三:决策层能否让信息和知识向上汇集。

基层自发的技术探索往往是混乱的,人们的行为产生的信息也往往是发散的。决策层能不能选择或者搭建合适的平台,把对整个系统有价值的信息聚拢到一起,控制它们向上流动,再通过过滤器筛选成有用的知识,这决定了有多少系统能量被耗散掉,有多少能保留下来。

在BOX去年的演讲浓雾中的BIM,瓶颈与破局下,一位粉丝@怡子留下了认真思考的观点:

关于自上而下还是自下而上,我反而觉得自上而下更好一些。

建筑行业的话语权和决定权在于甲方和政策导向,如果甲方从头贯彻,更多的时间在前期的投入和优化,国家机器把政策坐实,不是开空头支票,下面的企业和利益方才会醒悟。

不然一些技术上的小革新根本动摇不了传统工程师的思路,他们会觉得花架子我可以不需要。但是,甲方爸爸的话他们会听,国家政策他们会追赶。

企业为了节约每个环节的时间以提高效率,但是正因为这样没有整体利益。蛋糕越来越小,每个人相应获得的利益更少,需要的是宏观渗透,和多方联动。

建筑业变革很难,能坚持下来的,就是胜者。

我们再回到今天的演讲内容。今天,我们从数据到智慧的金字塔,谈到了新技术加速器与过滤器的区分,再谈到不同人对技术的不同需求,最终聊到了技术和系统的复杂,以及自下而上的力量在新技术发展中的重要作用。

我们认为,自下而上并不伟大,它只是客观存在。

看完今天的内容,你有什么样的思考?欢迎你留言给我们,让更多人看到你的观点。

关于新技术的演讲就到这里,部分观点来自于我们的观察与思考,也有一部分观点来自于下面四本书,非常推荐你去读一读。

这份PPT的源文件,我们会放到8月的免费邮箱福利中发给大家。

 

 

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从抽水马桶到建筑业新技术的思考
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