Pastatų duomenų mokslas ir tarpdiscipliniškumas – naujoji KTU SAF inžinerijos ašis

Būdamas šio universiteto auklėtinis, čia baigęs visas tris pakopas – bakalauro, magistratūros bei doktorantūros statybos inžinerijos krypties studijas, – prof. dr. D.Pupeikis puikiai pažįsta KTU DNR. Paties dekano profesinis kelias, kuriame susilieja stiprus klasikinės statybos inžinerijos pagrindas ir ilgametė aistra kompiuteriams, geriausiai iliustruoja kryptį, kuria žengia fakultetas, rengdamas skaitmeniniam amžiui pasiruošusius modernios rinkos specialistus.Patirties perkėlimas: nuo IMIC iki fakulteto vizijos
Prof. dr. D.Pupeikis, prieš tapdamas Statybos ir architektūros fakulteto dekanu, sėkmingai vadovavo Išmaniųjų miestų ir infrastruktūros centrui (IMIC). Sukaupta patirtis ir sėkmės pavyzdžiai dabar tiesiogiai perkeliami į fakulteto strategiją, o pagrindine ašimi tampa studijų turinio skaitmeninimas. Kadangi Centras vykdo įvairius mokslinius projektus, juose gimstantys produktai ir inovacijos natūraliai integruojami į studijų modulius. Jei skaitmenizuojant statybos aikštelę ar pastatą surenkami realūs duomenys, visi šie rezultatai vėliau pritaikomi ir panaudojami studijų procese. Inžinerinėms studijoms tai suteikia ilgalaikę išliekamąją vertę, o patį turinį daro gerokai patrauklesnį jaunajai kartai.
„Ateities užstatytos aplinkos pagrindas yra pastatų duomenų mokslas – modernus inžinierius privalo ne tik taikyti BIM metodologiją, bet ir gebėti skaitmeninius duomenis paversti realią vertę kuriančiais, tarpdisciplininiais sprendimais“, – sako dekanas.Skaitmeninimas veikia kaip horizontali kompetencija, puikiai tarnaujanti tarpdiscipliniškumui tiek mokslo, tiek studijų kontekste. Ji sujungia skirtingas sritis: konstrukcijas, pastatų inžinerines sistemas (ŠVOK), architektūrą, projektų valdymą, statinių priežiūrą, etc. Studentai jau studijų suole mokysis dirbti bendroje skaitmeninėje aplinkoje, kurioje susikerta įvairios statinio projekto dalys.
Fakulteto valdyme dekanas planuoja pritaikyti IMIC pasiteisinusias vadybos metodikas bei įrankius procesams suvaldyti. Nors valdymo principai iš pažiūros klasikiniai – darbas su žmonėmis, laiko planavimas, strategijos formavimas, – skaitmeniniai įrankiai juos sustiprina. Strateginis vadybos tikslas – užtikrinti, kad komanda žinotų ne tik mechaninius atsakymus į klausimus kas, kada ir ką turi padaryti, bet ir suprastų esminį klausimą: kodėl tai daroma. Tai suteikia vidinės vertės ir motyvacijos.
Šis modernus požiūris jau atsispindi rinkos tendencijose – statybos inžinerija šiuo metu yra populiariausia ir pirmaujanti programa visame Kauno technologijos universitete pagal pirmojo pasirinkimo prioritetą. Dekano tikslas – šį populiarumą išlaikyti ir parodyti jauniesiems talentams, kad statyba yra plataus profilio, technologijų ir inovacijų kupina sritis, kurioje kiekvienas gali atrasti save.Rinkos spaudimas ir technologinis tempas
Generatyvinis dirbtinis intelektas (didieji kalbos modeliai) sparčiai keičia rinką, tačiau prof. D.Pupeikis ragina į jį žiūrėti be mistifikacijos. Šie modeliai yra apmokyti statistiniai modeliai, sukurti internete esančių tekstinių duomenų pagrindu ir gebantys atspėti žodžius pagal užduotą užklausą. Tačiau inžinerijoje ir statyboje esminiai sprendimai grindžiami brėžiniais ir modeliais, be kurių pastatas tiesiog nebus pastatytas. Nors naujosios technologijos (BIM) generuoja kokybiškesnius 3D duomenis su standartizuota atributine informacija, rinka vis dar naudoja daug 2D fragmentų, todėl inžinerinių DI modelių brandos lygis dar atsilieka nuo kalbos modelių.
Šiandien didieji kalbos modeliai integruojami į programinę įrangą kaip pagalbininkai tam tikroms funkcijoms valdyti. Jei anksčiau CAD aplinkoje užtekdavo žinoti 15–20 komandų braižyti ar trinti, moderniose BIM sistemose yra šimtai funkcijų, kurių įsisavinimas reikalauja laiko. DI čia padeda: inžinierius gali tiesiog paprašyti pažymėti visas sienas su tam tikrais atributais, ir sistema tai atliks.
Vis dėlto dekanas pabrėžia esminę taisyklę: dirbtinis intelektas yra grįstas klasikine statistika, tik įgijusi naują pagreitį dėl kompiuterinių skaičiavimo pajėgumų. Statistika niekada nebus 100 proc. tiksli, ji turi išlygų ir šališkumo faktorių. Pvz., kas puikiai veikia Lietuvoje, nebūtinai veiks Ispanijoje. Inžinieriui būtina išlaikyti bazines kompetencijas ir ekspertiškumą, kad jis gebėtų validuoti – patikrinti DI sukuriamus atsakymus. Naudoti įrankį galima, bet aklai pasitikėti juo ir pateikti gautą rezultatą kaip savo sprendimą – pavojingas kelias. Sprendimą dienos pabaigoje priima inžinierius. Net 80 proc. DI sėkmės sudaro duomenų mokslas, reikalaujantis ekspertiškumo statybos inžinerijoje, kad iš masės duomenų būtų atrinkti esminiai faktoriai.
Priešingai nei DI, klasikinis projektavimas yra grįstas fizika ir aiškiomis taisyklėmis. Čia kompiuteris programuojamas skaičiuoti pagal formules (pvz., įvedus parametrus, apskaičiuoti vamzdžio skersmenį). Tačiau studentai privalo suprasti, kas slypi formulėje ir nuo kokių parametrų priklauso rezultatas. Projektuojant visada išlieka laisvės laipsnis: inžinierius pats vertina aplinkybes – projektuoti su didesne atsarga – dėl perspektyvos ar mažesne – nes tai pigiau. Čia susipina techniniai, ekonominiai, socialiniai ir net politiniai dalykai. Todėl du tos pačios kvalifikacijos projektuotojai niekada nesuprojektuos pastato vienodai – tai yra šimtaprocentinė kūryba, kurioje kiekvienas statinys ir jo sprendimai yra unikalūs.
Žaliasis kursas statyboje apima visą pastato gyvavimo ciklą. Viena dalis yra pati statyba: tvaresnių medžiagų kūrimas ir logistikos optimizavimas nuo žaliavos iškasimo, jos pavertimo medžiaga gamykloje iki produkto pristatymo į aikštelę (pvz., racionaliau betono mišinį vežti iš greta statybvietės esančių gamyklų). Tačiau didžiausią dėmesį dekanas skiria pastato eksploatacijai, kuri pasaulyje generuoja didžiausią taršos dalį dėl nuolatinio poreikio šildyti, vėdinti, vėsinti, vartoti elektros energiją visu gyvavimo laikotarpiu.
Tikroji vertė slypi ne pačiame modelyje ar brėžinyje, o vizionieriškame, racionaliame sprendime. Projektuojama ne tam, kad tiesiog būtų patenkintos normos ir gautas statybos leidimas, o tam, kad pastatas po 10 metų nereikalautų dažno aptarnavimo ir veiktų kaip viena tvari ekosistema. Šiuolaikinėje energetikoje elektra tampa ir šilumos, ir šalčio šaltiniu, o kas ketvirtas ar penktas stogas jau turi saulės elektrines. Dėl to per parą susidaro didžiuliai energijos kainų skirtumai (nuo kelių centų iki eurų už kWh), o tinkamas šio balanso ir energijos akumuliavimo valdymas užsakovui generuoja milžinišką ilgalaikę ekonominę bei ekologinę vertę.Verslo sinergija ir ateities kompetencijos
Prof. dr. D.Pupeikis pripažįsta, kad Lietuvos mokslo finansavimas iš nacionalinių išteklių išlieka opus klausimas – mokslui skiriama tik apie 1 proc. BVP, todėl pagal šį rodiklį esame modernių rinkų gale. Nors finansavimo trūkumą iš dalies gelbsti europiniai projektai, glaudus ryšys su verslu yra būtinas.
Dekanas neslepia realybės: dalis rinkos įmonių dar išlieka abejingos inovacijoms, o universitetas labiau matomas tik kaip inžinierių kalvė. Tačiau SAF siekia bendrystės su pažangiomis įmonėmis, kurioms įdomus mokslas ir inovacijų kūrimas (kaip sėkmingi pavyzdžiai minimi bendri projektai su įmonėmis „Civinity“, „Staticus“, „Kauno tiltai“, „INHUS“, „YIT Lietuva“, „Bentley Systems“).
Fakulteto strateginis tikslas – suaktyvinti SAF potencialą per jungtinį finansavimą, kai investuoja ir verslas, ir valstybė. Toks modelis leidžia universitetui tapti tikru technologiniu partneriu, atliekančiu įmonėms reikalingus tyrimus inovatyvių medžiagų testavimo, akustikos ar skaitmeninimo srityse. Kartu SAF siekia abipusio ryšio studijose: įmonių darbuotojai ir praktikai aktyviai kviečiami įsitraukti į studijų procesą, kad studentai dar universitete perimtų realią rinkos patirtį, o verslas prisidėtų prie ateities inžinierių ugdymo.
Strateginė kryptis: nuo technologijų valdymo iki rinkos lyderystės
SAF dekano prof. dr. D.Pupeikio vizija nubrėžia aiškią kryptį: skaitmeninės technologijos, dirbtinis intelektas ar mašinos yra tik įrankiai, todėl sėkmingai dirbs tie specialistai, kurie gebės juos tikslingai taikyti. Fakultetas orientuojasi į inžinierių, mokančių kritiškai vertinti duomenis, priimti unikalius kūrybinius sprendimus ir matyti pastatą per viso jo gyvavimo ciklo bei tvarumo prizmę, rengimą. Toks požiūris leidžia KTU SAF išlaikyti stiprias inžinerinių studijų pozicijas ir stiprinti profesijos prestižą.


























































| www.julija.eu