Machine learning aplicado a la construcción: Un análisis de los avances científicos y del futuro próximo

Acaban de publicarnos un artículo en la revista Automation in Construction, que es la revista indexada de mayor impacto JCR en el ámbito de la ingeniería civil. En este caso se ha realizado un análisis bibliométrico del estado del arte y de las líneas de investigación futura del Machine Learning en el ámbito de la construcción. El trabajo se enmarca dentro del proyecto de investigación HYDELIFE que dirijo como investigador principal en la Universitat Politècnica de València. En este caso, se trata de una colaboración con grupos de investigación de Chile, Brasil y España.

El artículo lo puedes descargar GRATUITAMENTE hasta el 11 de octubre de 2022 en el siguiente enlace: https://authors.elsevier.com/c/1fdIq3IhXMtgv2

Los complejos problemas industriales, junto con la disponibilidad de una infraestructura informática más robusta, presentan muchos retos y oportunidades para el aprendizaje automático (Machine Learning, ML) en la industria de la construcción. Este artículo revisa las técnicas de ML aplicadas a la construcción, principalmente para identificar las áreas de aplicación y la proyección futura en esta industria. Se analizaron estudios desde 2015 hasta 2022 para evaluar las últimas aplicaciones de ML en la construcción. Se propuso una metodología que identifica automáticamente los temas a través del análisis de los resúmenes utilizando la técnica de Representaciones Codificadoras Bidireccionales a partir de Transformadores para posteriormente seleccionar manualmente los temas principales. Hemos identificado y analizado categorías relevantes de aplicaciones de aprendizaje automático en la construcción, incluyendo aplicaciones en tecnología del hormigón, diseño de muros de contención, ingeniería de pavimentos, construcción de túneles y gestión de la construcción. Se discutieron múltiples técnicas, incluyendo varios algoritmos de ML supervisado, profundo y evolutivo. Este estudio de revisión proporciona directrices futuras a los investigadores en relación con las aplicaciones de ML en la construcción.

Highlights:

State-of-the-art developed using natural language processing techniques.
Topics analyzed and validated by experts for consistency and relevance.
Topics deepened through application of bigram analysis and clustering in addition to traditional bibliographic analysis.
Identified five large areas, and detailed two to three groups of relevant lines of research.

Abstract:

Complex industrial problems coupled with the availability of a more robust computing infrastructure present many challenges and opportunities for machine learning (ML) in the construction industry. This paper reviews the ML techniques applied to the construction industry, mainly to identify areas of application and future projection in this industry. Studies from 2015 to 2022 were analyzed to assess the latest applications of ML techniques in construction. A methodology was proposed that automatically identifies topics through the analysis of abstracts using the Bidirectional Encoder Representations from Transformers technique to select main topics manually subsequently. Relevant categories of machine learning applications in construction were identified and analyzed, including applications in concrete technology, retaining wall design, pavement engineering, tunneling, and construction management. Multiple techniques were discussed, including various supervised, deep, and evolutionary ML algorithms. This review study provides future guidelines to researchers regarding ML applications in construction.

Keywords:

Machine learning; BERT; Construction; Concretes; Retaining walls; Tunnels; Pavements; Construction management

Reference:

GARCÍA, J.; VILLAVICENCIO, G.; ALTIMIRAS, F.; CRAWFORD, B.; SOTO, R.; MINTATOGAWA, V.; FRANCO, M.; MARTÍNEZ-MUÑOZ, D.; YEPES, V. (2022). Machine learning techniques applied to construction: A hybrid bibliometric analysis of advances and future directions. Automation in Construction, 142:104532. DOI:10.1016/j.autcon.2022.104532

Empleabilidad de los egresados universitarios en gestión de la construcción

A continuación os dejo la versión autor de un artículo publicado en la revista Journal of Professional Issues in Engineering Education and Practice, del American Society of Civil Engineers (ASCE), donde se realizó un estudio sobre la empleabilidad de los egresados universitarios en el ámbito de la gestión de la construcción. Creo que puede ser de vuestro interés.

ABSTRACT:

The economic crisis that currently affects some western countries has reduced the employability of graduates in the construction industry. Nevertheless, many young professionals consider this situation as an opportunity to further their training, thus the higher enrollment in graduate programs in the construction industry. In light of this scenario, the authors of this paper sought to identify students’ perceptions of training gaps that affect their employability. The research was based on a case study, conducted in a Spanish graduate program (M.Sc.) in construction management during two consecutive academic years; a questionnaire survey was given to all enrolled students at the beginning of the first semester. The statistical analyses consisted of a principal component analysis of the 21 variables listed as possible explanations for their graduates’ unemployment, and an analysis of variance based on the aforementioned principal components. Respondents recognized the intrinsic internal barriers, which jeopardized their job opportunities, such as their unwillingness to move to another country, their lack of knowledge of a foreign language and communication skills, or their preferences for only well-paid and comfortable jobs. Other perceived problems were related to economic policy, training gaps, labor market structure, graduate surplus, and setbacks related to business management.

KEYWORDS:

Construction management, employment, graduate degree, labor market.

REFERENCE:

TORRES-MACHÍ, C.; CARRIÓN, A.; YEPES, V.; PELLICER, E. (2013). Employability of graduate students in construction management. Journal of Professional Issues in Engineering Education and Practice ASCE, 139(2):163-170. DOI:10.1061/(ASCE)EI.1943-5541.0000139

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¿Cómo aplicar el “Benchmarking” en la construcción?

Podría definirse al benchmarking como una herramienta de análisis técnico competitivo de un producto, servicio o proceso. Se trataría de un proceso continuo y sistemático de evaluación de productos, servicios y métodos, con respecto a los de los competidores más eficientes o a las empresas reconocidas como líderes. Esta técnica puede ser de gran utilidad para una empresa constructora, donde la comparación de los procedimientos constructivos y las formas de organización dentro de la obra puede ser muy eficiente, pues se trata de una industria donde los productos, los procesos y los equipos cambian continuamente.

El objetivo del benchmarking, por tanto, sería la optimización de los resultados. Consiste básicamente en aprender, adaptar e implantar métodos ya probados que han arrojado resultados positivos y revolucionarios en otras empresas. Para ello, es necesario conocer cómo se ha desarrollado ese proceso y qué práctica ha hecho posible alcanzar un alto nivel de rendimiento. Se trata de conocer en profundidad los factores que han hecho posible esa mejora. Esta técnica ha conseguido ahorros en costes de aproximadamente un 30% en industrias manufactureras y de servicios, de forma que es razonable encontrar ahorros de esta magnitud aplicables al sector de la construcción.

El benchmarking parte de la base que es difícil que una empresa alcance unos resultados superiores a sus competidores en todas sus procesos. Para analizar esas mejores prácticas, se recurre en ocasiones a compartir información con empresas que no son competencia directa, abordándose funciones, problemas o procesos similares.

Se pueden establecer distintos tipos de benchmarking en función de diversos aspectos. La clasificación más utilizada atiende a la relación existente con la empresa u organización que participa en el estudio. Así, se puede distinguir entre:

Interno: compara procesos dentro de diferentes áreas de la misma organización.
Competitivo: se comparan procesos de entidades competidoras en un mismo sector.
Funcional: entre organizaciones del mismo sector no competidoras.
Genérico: entre empresas de sectores distintos.

Es un error considerar que esta técnica consiste en la mera comparación de datos o indicadores. Se trata de identificar, interiorizar y adaptar las mejores prácticas a nuestra empresa de forma que se genere un clima de adaptación al cambio y de constante aprendizaje.

A pesar de lo anteriormente descrito, existen algunos problemas intrínsecos a la construcción que pueden entorpecer la adopción del benchmarking dentro del sector. En primer lugar cada proyecto es único, pensado para una localización determinada, lo cual puede hacer pensar que los procesos constructivos también puedan serlo. Otra dificultad consiste en la falta de práctica en identificar las mejores prácticas y, sobre todo, cómo poder medir con indicadores los procesos. Además, existen pocos ejemplos de benchmaking en la construcción, cuyos resultados son difícilmente trasladables a otros casos. Sin embargo, las posibles mejoras en los procesos y la reducción de costes y plazos potenciales son tan altos, que cualquier esfuerzo por implantar un proceso de benchmarking en las empresas constructoras resulta rentable a largo plazo.

Os dejo algún vídeo explicativo al respecto:

Referencias:

PELLICER, E.; YEPES, V.; TEIXEIRA, J.C.; MOURA, H.P.; CATALÁ, J. (2014). Construction Management. Wiley Blackwell, 316 pp. ISBN: 978-1-118-53957-6.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Market demands on construction management: A view from graduate students

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This paper must be cited as:

https://riunet.upv.es/handle/10251/89675

Pellicer Armiñana, E.; Yepes Piqueras, V.; Ortega Llarena, AJ.; Carrión García, A. (2017). Market demands on construction management: A view from graduate students. JOURNAL OF PROFESSIONAL ISSUES IN ENGINEERING EDUCATION AND PRACTICE. 143(4):1-11. doi:10.1061/(ASCE)EI.1943-5541.0000334

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Method for Planning Graduate Programs in Construction Management

Esta es la versión post-print de autor. La publicación se encuentra en: http://dx.doi.org/10.1016/j.autcon.2014.10.013, siendo el Copyright de la American Society of Civil Engineers.

El artículo debe ser citado de la siguiente forma:

Pellicer, E.; Yepes, V.; Ortega, AJ. (2013). Method for Planning Graduate Programs in Construction Management. Journal of Professional Issues in Engineering Education and Practice. 139(1):33-41. doi:10.1061/(ASCE)EI.1943-
5541.0000120.

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Construction Management. Wiley Blackwell

Construction Management

Eugenio Pellicer, Víctor Yepes, José C. Teixeira, Helder P. Moura, Joaquín Catalá

ISBN: 978-1-118-53957-6

336 pages

November 2013, Wiley-Blackwell

Human beings build houses, roads, bridges, tunnels, ports, airports, factories, shopping centres, offices, warehouses, etc. Public and private organisations participate in the execution of these projects with the collaboration of architects, engineers, companies, financial entities, etc. The scope of the “construction” term includes the primary sector (quarries), secondary sector (equipment and construction materials) and tertiary sector (engineering and architecture consulting companies), that is, industrial, commercial and service activities. Therefore, it includes private initiatives and the activities of the public administrations.

Construction is set within a sensitive socio-political environment, affected by the need to protect the fundamental rights of persons, such as public health, homes, road safety, environmental integration, etc. It is easy to understand the problems in establishing a set of economic activities in an ordered and coherent framework, taking place in an environment with many players from various sectors , with conflicting interests and branches towards many other economic sectors. In a broader sense, construction is an important motor and, at times, an obstacle to economic growth.

In view of this scenario, this book is focused exclusively in the construction phase of that process. The contractor’s point of view is chosen, even though the links with the owner are always taken into account. An envisioned outline of the management at the construction site is looked for, from the signing of the contract to the beginning of the operational phase.

Aiming to develop a useful and applied text for students in post-graduate construction programmes, five authors work together. They all have a wide experience in the construction industry; in fact, this book is based on their previous experience in several Leonardo da Vinci projects financed by the European Union. Four of the authors develop their main task as professors in two different universities: Eugenio Pellicer, Víctor Yepes and Joaquín Catalá at the Universitat Politècnica de València, and José Teixeira at the Universidade do Minho; Helder Moura works for the Portuguese Highway Agency. Each author has led those chapters in which they can add more value to the work due to their professional and academic practice. Nevertheless, all of us have contributed to the whole. Continue reading “Construction Management. Wiley Blackwell” →