Przemieszczenia, czyli uszkodzenia konstrukcji nośnej zabytkowych budowli, można wykrywać nie narażając cennych obiektów architektonicznych na dalsze uszkodzenia. Naukowcy wykorzystali do tego sztuczne sieci neuronowe i skaner laserowy.
Przyczyną przemieszczeń mogą być m.in. drgania gruntu spowodowane dużym natężeniem ruchu, jak również działanie osuwisk. Zmienia się wówczas położenie punktów wyznaczanych na elementach konstrukcji nośnej, takich jak ściany czy słupy.
Bardzo dokładny pomiar takich uszkodzeń można osiągnąć dzięki zastosowaniu sztucznych sieci neuronowych. W technologii informacyjnej nazywa się tak sprzęt lub oprogramowanie wzorowane na działaniu neuronów w ludzkim mózgu. Warstwa wejściowa sztucznej sieci neuronowej zbiera dane i przekazuje je dalej, w warstwie ukrytej zachodzi proces uczenia się, zaś warstwa wyjściowa gromadzi wnioski, wyniki analizy.
Taką nieinwazyjną metodę badania zabytkowych budowli opracowali naukowcy z Wydziału Inżynierii Lądowej i Geodezji Wojskowej Akademii Technicznej: dr inż. Michalina Wojtkowska, prof. dr hab. inż. Michał Kędzierski oraz dr inż. Paulina Deliś.
Już kilka lat temu przeprowadzili oni badania w Synagodze Nożyków na Placu Grzybowskim w Warszawie. Prowadzone w jej pobliżu roboty budowlane narażały zabytek na przemieszczenia. Nowa metoda pomiarowa pozwala na wykrywanie podobnych przemieszczeń z dokładnością do 1,5 mm.
Naukowcy porównują swoją metodę z wynikami innych badań z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych, w których osiągnięto kilkukrotnie gorsze wyniki. Ich zdaniem ma ona również przewagę nad tradycyjnymi metodami geodezyjnymi.
Jak podkreśla dr inż. Deliś, dzięki zastosowaniu nowej metody można wykryć przemieszczenia dla każdego punktu na ścianie budynku, a nie jak w przypadku metody geodezyjnej – tylko dla wybranych punktów. Tłumaczy, że w tradycyjnej metodzie te „wybrane punkty” muszą uprzednio zostać zaznaczone na obiekcie. Zdarza się jednak, że nie ma dostępu do budowli lub jest on ograniczony. Ponadto zaznaczanie punktów mogłoby grozić naruszeniem zabytku.
Nową metodę wyznaczenia przemieszczeń będzie można zastosować nie tylko w konserwacji zabytków, ale także w budownictwie. Może służyć do monitorowania stanu budynków narażonych na przemieszczenia. Przyniesie efekty wszędzie tam, gdzie potrzebna jest wysoka dokładność pomiaru, a zastosowanie tradycyjnych metod geodezyjnych jest niemożliwe.
O rozwiązaniu można przeczytać w publikacji „Validation of terrestrial laser scanning and artificial intelligence for measuring deformations of cultural heritage structures”, która ukazała się w czasopiśmie “Measurement”; https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0263224120308319
PAP – Nauka w Polsce, Karolina Duszczyk
kol/ ekr/
Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.
