人工智能驱动可持续混凝土：方法、机遇、挑战

姜占1，滕乐2，童昕阳1，程博远1，元强3，龙武剑4，蒙维娜1，保义1(1.史蒂文森理工大学土木工程学院；2.东南大学材料科学与工程学院重大基础设施工程材料全国重点实验室；3.中南大学土木工程学院；4.深圳大学土木与交通工程学院)

摘要：人工智能(AI)技术为可持续混凝土研发开辟了新途径，能够在保障材料性能的同时，有效平衡成本、碳足迹和能耗等可持续性指标。本文系统回顾了面向可持续混凝土的AI 技术，重点讨论了其可解释性和可信赖性提升方法。首先，总结了传统AI 与先进AI 方法在提升混凝土可持续性方面的应用现状；随后，分析了数据“质”与“量”、预测可靠性、多目标优化设计以及更广泛的社会性考量等当前面临的关键挑战；同时探讨了将AI 与机理模型、全生命周期评估模型及信息物理系统相结合，以实现自动化与自适应混凝土生产的潜在路径；最后，提出了未来的研究方向，并规划了基于AI 的可持续混凝土基础设施发展路径。旨在启发研究人员与工程师利用AI 技术，共同推动绿色建筑环境的构建。

关键词：混凝土；网络物理系统；数字孪生；可解释型人工智能；多目标优化；高信任度机器学习；废物增值