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Itasca: numerische Geotechnik und lernende Ersatzmodelle

Itasca verbindet geotechnische Simulation mit maschinellem Lernen. Ein Praxisbeispiel ist die schnelle Auswertung von Kranfahrwegen bei Mortenson.

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Simulation als Ausgangspunkt

Itasca entwickelt und nutzt numerische Modelle für geotechnische Fragestellungen. Der dokumentierte Kranfahrweg-Ansatz verwendet FLAC3D-Berechnungen als Grundlage eines neuronalen Ersatzmodells.

Quellen: 7.

Themenbeitrag: wiederholte Abfragen beschleunigen

Bei einem geotechnischen Ersatzmodell werden zunächst ausgewählte Bodenbedingungen und Belastungen numerisch berechnet. Das daraus trainierte Modell nähert die Beziehung zwischen Eingaben und gesuchter Berechnungsgröße an. Bei wiederholten Abfragen kann es die vollständige numerische Berechnung innerhalb seines geprüften Einsatzbereichs durch eine schnelle Näherung ersetzen.

Für die Ingenieure, die diese Ausgabe verwenden, müssen deshalb die unterstützten Bedingungen und die geotechnische Zielgröße klar sein. Der dokumentierte Kranfahrwegfall zeigt eine solche abgegrenzte Anwendung.

Quellen: 6, 7, 8.

Den Einsatzbereich eines Ersatzmodells festlegen

Ein Ingenieurbüro kann ein Ersatzmodell für eine häufig wiederkehrende geotechnische Berechnungsaufgabe prüfen. Dafür beschreibt es die Eingaben, etwa untersuchte Bodenbedingungen und Belastungen, sowie die gesuchte Ausgabe. Entwickler und Fachplanung vergleichen die Modellantworten mit den Berechnungen, die angenähert werden sollen.

Bei einer Beauftragung gehören daher Modellaufbau, geotechnische Prüfung, unterstützter Anwendungsbereich und Umgang mit später geänderten Bedingungen zusammen. Der Nutzen zeigt sich an der wiederholten Verwendung innerhalb dieses Bereichs.

Quellen: 5, 6, 7, 8, 11, 17.

Wissensbasis und Verknüpfungen

Verknüpfte Bauprozesse

Planung & DesignThemenbeitrag: wiederholte Abfragen beschleunigen
Bauausführung & BaustellenmanagementThemenbeitrag: wiederholte Abfragen beschleunigen

Verknüpfte Technologie- und Anwendungsfelder

Predictive Analytics & EntscheidungenThemenbeitrag: wiederholte Abfragen beschleunigen
Datenplattformen & KI-InfrastrukturThemenbeitrag: wiederholte Abfragen beschleunigen
BIM & Digitaler ZwillingThemenbeitrag: wiederholte Abfragen beschleunigen

Verknüpfte Deep Dives

Deep Dive

KI in Geotechnik und Baugrundanalyse: Den Untergrund verstehen und Gründungen gezielter planen

Wie geotechnische Fachleute KI für Sondierungsauswertung, räumliche Baugrundmodelle und Gründungsvarianten einsetzen können. Mit Praxisfällen und Forschung.

Themenbeitrag: wiederholte Abfragen beschleunigen

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Verknüpfte Use Cases

KI-Anwendung

Kranfahrwegprüfung auf Windbaustellen

Rolle der Organisation: Anbieter beziehungsweise interner Entwickler

Use Case ansehen

Verknüpfte Fachbegriffe und Detailthemen

Surrogatmodell: Itasca entwickelt projektbezogene Ersatzmodelle auf Grundlage numerischer Geotechnik, etwa für Mortensons Bewertung von Kranfahrwegen.