人工智能如何开启基础设施的新未来

序言 世界上最大的常数之一就是变化。有时，变化是渐进的，但有时它可以是重大的、决定性的，甚至颠覆性的。世界正面临着一系列真正全球性的挑战，例如实现净零排放、以更少的成本获得更多以及改善社会成果。基础设施部门对于推动这些变化和改进至关重要。 在首届全球领袖论坛（GLF）峰会上，大部分关注点都集中在实现净零排放上，这一挑战仍然存在。然而，另一个持续出现的主题是：我们如何利用技术和人工智能来加速进步，减少浪费，并提高项目交付效率。这不可避免地引发了全球领袖们对这些问题产生疑问：这类技术将如何影响整个行业以及他们的自身运营。 FIDIC与EY的合作关系依然稳固，本报告持续展示了GLF解决基础设施行业面临的最重大挑战的承诺。毫无疑问，人工智能（AI）将持续存在，我们的行业也不会免受这种变化的影响。然而，值得注意的是，没有单一版本的人工智能，并且存在关于正在开发的不同模型和工具的常见误解。 凯瑟琳·卡拉卡桑尼斯主席，FIDIC 最近，《金融时报》1报告称，ChatGPT和其他大型语言模型的下一个版本将具备推理能力。2024年，像埃隆·马斯克这样的个人建议，我们将在明年年底前拥有比任何一个人都聪明的AI，并且在未来五年内，AI的能力可能会超过所有人。2. 本报告展示了人工智能对于基础设施行业可能产生的变革性影响，以及未来各行业参与者将如何相互互动，以及商业模式可能需要做出的改变。它还表明，目前已有基层和AI应用实例的出现，但传统思维模式，以及其他因素，正在阻碍我们的发展。 在2024年全球领导力论坛峰会上，世界领导人有机会讨论这份报告的工作版本，并帮助塑造其发现和结果。他们在该领域识别的一些最大挑战，如劳动力技能短缺、资产使用优化和气候变化，都有可能从人工智能中获得显著收益。 人工智能技术在工程师全球短缺、需要提高生产力和增值以及推动更好的环境和解决方案的情况下具有潜力。然而，在基础设施领域实施人工智能却是分散的，因此，除非我们以可能在将来采取截然不同的工作方式协作投资，否则我们试图解决的问题可能无法充分利用其优势。 最后，我还想感谢EY、GLF成员以及FIDIC团队对他们持续的支持和致力于推动行业进步以创造更美好未来的承诺。 EY很荣幸能成为FIDIC在开发这份关于在基础设施中采用人工智能（AI）的报告中的战略顾问。近年来，人工智能已成为一股变革力量，颠覆了各个行业和领域。现在，我们正站在如何设计、建设和管理我们的基础设施的重大转变的边缘。 AI具有巨大的潜力，可以提升我们建成环境的效率、安全和可持续性。本报告探讨了围绕基础设施中AI应用的关键趋势、挑战和机遇。它探讨了人工智能技术如何优化规划、设计、建设和资产管理，并促进智能决策。它还探讨了行业内不同利益相关者需要提供的推动力，以实现AI的更广泛和更快采用，以及实现这种采用所需的新商业模式。 在日益互联的世界中航行，利用人工智能的强大功能来解决复杂的基础设施挑战至关重要。然而，在这次变革性的旅程中，同样重要的是要处理伦理考量、数据隐私和网络安全问题。 克里斯·刘易斯英国基础设施领导者 人工智能被采纳以帮助解决社会和基础设施面临的宏观挑战的考虑，是我们EY思考的核心——我们致力于构建一个更美好的工作世界，我们相信人工智能将在其中扮演一定角色。我们希望这份报告能在一定程度上解除人工智能的神秘面纱，揭示它在基础设施领域对我们大家的潜在价值，并作为指南，赋予政策制定者、行业领袖和创新者拥抱人工智能潜能的力量，塑造一个我们的基础设施更智能、更安全、更可持续的未来。人工智能为建筑和工程行业提供了一个拥抱技术、推动生产力和创新的机会。建筑信息模型（BIM）长期以来被认为对许多基础设施组织来说过于复杂。现在，人工智能为普遍采用、扩大效益实现以及在整个行业推动最佳实践提供了潜力。 我们向FIDIC和全球领导力论坛的所有人员表示衷心的感谢，感谢他们为这份报告的发展作出贡献、挑战和鼓励。我们特别感谢那些花时间完成调查并参加峰会研讨会的人员，因为他们的宝贵意见帮助我们得出有意义的结论和洞察。特别感谢来自Arup的Jim Johnson、Ferrovial的Fidel Saenz de Ormijana Valdes、Mott McDonald的Mike Haigh、FIDIC的Catherine Karakatsanis、Graham Pontin和Sara Lipscombe，以及以充满激情的领导力、承诺和开朗性格为这份报告的编制和整个行业的转型做出持续努力的Nelson Ogunshakin。另外，感谢EY国际团队的不懈努力。 史蒂夫·刘易斯合作伙伴，香港及全球基础设施技术领导者 目录 执行概要第06页 01 02 人工智能可以协助基础设施解决的社会挑战有哪些？第9页 03 04 什么是大规模部署人工智能的障碍，以及克服这些障碍的策略？ 第19页人工智能对基础设施和社会的广泛影响是什么？ 第28页 06 05 基础设施利益相关者可以采取哪些行动，以充分发挥人工智能采用的潜在效益？第32页 FIDIC如何帮助推动进步？第40页 致谢第44页 附录第46页 高管总结 环境和新方法的需求 该行业已成功迈入人工智能领域，但为了发挥其潜力以改善决策、增强韧性、提高生产力和在整个资产生命周期中提升成果，该行业需要加快其对人工智能工具的采用。 基础设施行业在未来几十年将面临重大挑战。这些挑战包括气候变化、城市扩张、经济不确定性、劳动力短缺以及供应链中断等。为了解决这些问题，我们需要新的方法来更快、更经济、更可持续地交付项目。人工智能（AI）无疑将是这一努力中的关键工具，但在行业逐渐掌握AI能力的同时，其真正的潜力尚未完全释放。 从复杂、互联的基础设施交付体系中释放价值 传统上，基础设施规划、交付和运营通常以孤立、线性的方式进行。基础设施开发本身也具有内在复杂性，涉及许多相互关联的部分和动态互动。为了管理这种复杂性，资产生命周期传统上被分解为一系列步骤：规划、设计、建设和运营，每个阶段都涉及众多利益相关者。 为了更好地理解行业当前的观点和对人工智能的采用，我们调查了FIDIC全球领导论坛（GLF）的成员——他们代表基础设施行业的主要参与者和管理者——并在2024年4月的FIDICGLF会议上举办了一项研讨会，议题聚焦于： • 他们当前对人工智能的使用 • 基础设施领域人工智能应用的障碍• 需要什么条件以实现更广泛的人工智能应用• 人工智能的潜在益处 一种思考AI的价值和机会的方法是通过“系统思考”方法来观察基础设施发展。凭借其巨大的处理能力和先进的数据分析、关系发现和结果预测能力，AI可以处理传统线性方法无法处理的复杂性问题。AI能够分析大量数据以揭示隐藏的模式、预测潜在问题，并在所有项目阶段最优化资源使用。这将打破利益相关者之间的壁垒，降低成本并加快交付。 该调查结果来自44位高级领导人和行业观察，显示了一个混合的局面。受访者告诉我们，他们在人工智能上的投资程度不一——与其它行业报告的发现一致。一些组织保守投资（占其收入的不到2%）而其他组织则采取了更大胆的措施（高达10%）。此外，在建筑环境中，AI驱动的初创企业的资金支持超过了AI赋能的金融科技解决方案。然而，这种投资主要产生了针对早期项目阶段的具体解决方案。 五个指导原则，界定传统资产生命周期，可以支持“系统思维”方法，并阐明人工智能的潜力。通过构建跨越所有五个指导原则的各种因素之间的联系，可以实现更好的决策。 这是可以理解的，当人工智能解决方案试图在定义当今基础设施交付的传统、分割的交付模型中运行时。其他人工智能采用的障碍包括投资回报不明确、文化抵制、技能差距和技术碎片化。 1. 确定目的 − 人工智能优化资产规划与选择。 2. 制定端到端交付计划 - 人工智能可以提供更全面的洞察力，以构建强大的商业案例。 3. 确认运营模式 − 以数据为中心的数字孪生促进人工智能的采用。 在设置好这些障碍之后，人工智能的采用率低以及我们尚未实现其真实价值并不令人惊讶。为了解决这个问题，并帮助行业转型为理解人工智能益处并有效部署的人工智能信息部门，本报告旨在为市场上不同类型的人工智能提供更清晰的了解，它们在不同资产生命周期阶段的使用方式，以及它们为该行业及更广泛的社会带来的益处和结果。它还探讨了人工智能如何为基础设施生态系统以及其中工作的众多利益相关者解锁新的机遇和价值。 4. 整合工作方式 - 人工智能增强控制和管理绩效监督。 5. 运营响应性资产——人工智能提升运营和可持续性。 为了实现系统性变革，然而，需要八个关键群体——资产所有者、运营商、顾问、承包商、政府、学术界、技术提供商和资本投资者之间的有针对性的跨利益相关者合作。他们必须就共同的目标达成一致，即利用人工智能改善基础设施。 三个创新模型提供克服挑战的蓝图。 •工具集：提供适当的工具和框架对于实际实施至关重要。这包括开发标准化的数据收集方法、安全的数据共享协议以及支持创新和协作的特定于人工智能的合同条款。 为了促进向“系统思维”方法的转变，我们概述了三种创新模型，这些模型提供了解决行业内核心障碍的蓝图——每个模型都使用人工智能连接基础设施系统的各个部分： 如何FIDIC可以通过人工智能实现价值解锁的支持 1. 集成数据与人工智能平台：这些平台使每个人都能查看和共享信息，从而更易于协作。 FIDIC相信，由GLF领导的研究已经显示，FIDIC可以在以下五个明确领域代表该行业并协助知识的分享，以推动持续的创新和实现AI的好处，因为该行业旨在在交付和运营资产方面实现显著的改进： 2. 数据即服务：这允许不同群体共享并从他们自己的数据中获利。 3. 新合同类型：这些类型鼓励公司使用人工智能并投资于创新。 1. FIDIC将确定方法及机会，在适当的情况下，使其丰富的内容库以结构化和可使用格式可供访问，以增强其在人工智能应用中的实用性。 这些模型帮助我们认识到AI不仅仅是作为一种独立的技术，而且还具有极大的潜力改善基础设施所有部分的协作方式。它们展示了我们如何从仅仅考虑单个项目转变到思考基础设施如何服务于整个社会。 2. FIDIC将组织针对性活动，突出展示基础设施领域人工智能的最新发展、应用案例和优势，从而推动各方利益相关者之间的理解与合作。 为了实现这一级别的AI潜力，需要整个行业持续采用AI技术。通过在所有项目阶段逐步使用AI，基础设施行业将自然地发现更多与其他利益相关者建立联系的机会，并找到对多个利益相关者都有益的共生AI应用。 3. FIDIC将调查开发在基础设施中应用人工智能的培训和认证的方法和机会，以确保行业专业人员具备将人工智能有效融入其项目的必要技能和知识。 为了更快地达到这个位置，对于希望采用AI的行业专业人士来说，培养创新思维、掌握必要的技能并拥有合适的工具至关重要。 4. FIDIC将作为存储库，收集和分享来自基础设施中AI实际应用的案例故事和经验教训，以增强集体知识并推动创新。 FIDIC旨在通过以下方式在基础设施项目中有效地和道德地将人工智能整合： 5. FIDIC 将探讨未来合同全面解决人工智能动态特性的可能性，并包括支持人工智能有效整合的规定，以最大化人工智能技术的收益，同时管理相关风险。 •心态：营造一个开放和协作的环境对于人工智能的成功采用至关重要。这包括提高意识、促进讨论，并解决法律和伦理考量，以建立信任并鼓励数据和信息共享。FIDIC aims to lead the way in integrating AI effectively and ethically into infrastructure projects through: 通过以上措施，FIDIC将帮助弥合知识差距，促进人工智能的采用，并支持向能够有效且合乎道德地利用人工智能技术的基础设施项目的转变。这种整体方法将是培养创新思维、为专业人士提供必要技能和提供正确工具的