mgssuvestВестник МГСУVestnik MGSU1997-09352304-6600Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)10.22227/1997-0935.2025.3.440-455mgssuvest-554Research ArticleТехнология и организация строительства. Экономика и управление в строительствеTechnology and organization of construction. Economics and management in constructionВозможности искусственного интеллекта и автоматизации процессов проектирования в строительстве: библиометрический анализArtificial intelligence and automation of design processes in construction: a bibliometric analysisСлепушкинД. В.SlepushkinD. V.

Дмитрий Викторович Слепушкин — аспирант

107564, г. Москва, ул. Краснобогатырская, д. 10

РИНЦ AuthorID: 1260200

Dmitrii V. Slepushkin — postgraduate student

10 Krasnobogatyrskaya st., Moscow, 107564

RSCI AuthorID: 1260200

v737@mail.ruБурловД. Ю.BurlovD. Yu.

Дмитрий Юрьевич Бурлов — кандидат экономических наук, доцент

125315, г. Москва, Ленинградский пр-т, д. 80 Б

РИНЦ AuthorID: 282537

Dmitrii Yu. Burlov — Candidate of Economic Sciences, Associate Professor

80 B, Leningradsky prospekt, Moscow, 125315

RSCI AuthorID: 282537

budim2022@yandex.ruМосковский инновационный университетРоссияMoscow Innovation UniversityRussian FederationМосковский финансово-промышленный университет «Синергия»РоссияMoscow Financial and Industrial University “Synergy”Russian Federation202527032025203440455Copyright © Слепушкин Д.В., Бурлов Д.Ю., 20252025Слепушкин Д.В., Бурлов Д.Ю.Slepushkin D.V., Burlov D.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnikmgsu.ru/jour/article/view/554Введение

Введение. Развитие технологий искусственного интеллекта (ИИ) в строительном секторе происходит неравномерно, однако потенциал машинного обучения и искусственного интеллекта (AI/ML-технологий) в этой сфере огромен. Цель исследования — выполнить библиометрический анализ научных публикаций о развитии технологий ИИ и автоматизации в строительном проектировании. Новизна исследования заключается в комплексном анализе трендов и динамики исследований ИИ в строительстве на основе обширной выборки научных публикаций. Практическая значимость состоит в выявлении перспективных направлений применения AI/ML-технологий для развития инноваций и оптимизации процессов в строительной отрасли.

Материалы и методы

Материалы и методы. Проанализировано 16 819 научных статей, опубликованных в период с 1955 по 2023 г., индексируемых на платформе OpenAlex. Выборка осуществлялась по поисковым запросам, связанным с ИИ в строительстве в целом, а также по отдельным направлениям: BIM-моделированию, генеративному проектированию и цифровым двойникам (ЦД). Использованы методы библиометрического анализа, статистического анализа, кластеризация исследований проведена с помощью VOSviewer 1.6.20.

Результаты

Результаты. Исследования о применении возможностей ИИ в строительстве получили активный импульс к развитию после 2020 г. Направления ЦД и BIM-технологий только начинают рассматриваться с точки зрения возможностей AI/ML-технологий, генеративное проектирование развивается быстрее за счет более раннего старта исследований. Выявлены ключевые страны, университеты и тематические кластеры в каждом направлении.

Выводы

Выводы. Результаты исследования показывают перспективные направления применения AI/ML-технологий в строительной сфере. Дальнейшие исследования ЦД, BIM-моделирования и генеративного проектирования могут способствовать развитию инноваций и улучшению процессов проектирования, строительства и управления объектами.

Introduction

Introduction. The development of artificial intelligence technologies in the construction sector is uneven; however, but the potential of AI/ML technologies in this field is enormous. The aim of the research is to conduct a bibliometric analysis of scientific publications on the development of artificial intelligence and automation technologies in construction design. The novelty of the research lies in a comprehensive analysis of AI research trends and dynamics in construction based on an extensive specimen of scientific publications. The practical significance consists in identifying promising areas for the application of AI/ML technologies for the development of innovations and optimization of processes in the construction industry.

Materials and methods

Materials and methods. 16,819 scientific papers published between 1955 and 2023, indexed on the OpenAlex platform, were analyzed. The specimen was selected based on search queries related to artificial intelligence in construction in general, as well as in specific areas: BIM modelling, generative design, and digital twins. Methods of bibliometric analysis and statistical analysis were used, and research clustering was performed using VOSviewer 1.6.20.

Results

Results. Research on the application of artificial intelligence capabilities in construction received an active impetus for development after 2020. The areas of “digital twins” and BIM technologies are just beginning to be considered from the perspective of AI/ML technology capabilities, while generative design is developing faster due to an earlier start of research. Key countries, universities, and thematic clusters in each direction were identified.

Conclusions

Conclusions. The research results show promising areas for the application of AI/ML technologies in the construction field. Further research on “digital twins”, BIM modelling, and generative design can contribute to the development of innovations and the improvement of design, construction, and facility management processes.

искусственный интеллектнейросетиавтоматизациястроительствопроектированиеartificial intelligenceneural networksautomationconstructiondesignReferencesГазаров А.Р. Преимущества использования искусственного интеллекта в сфере строительства // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. № 4. С. 136–139. EDN DZQOPN.Gazarov A.R. Advantages of using artificial intelligence in the field of construction. Izvestiya Tula State University. 2020; 4:136-139. EDN DZQOPN. (rus.).Колчин В.Н. Специфика применения технологии «искусственного интеллекта» в строительстве // Инновации и инвестиции. 2022. № 3. С. 250–253. EDN JJLECU.Kolchin V.N. The specifics of the use of “Artificial intelligence” technology in construction. Innovation & Investment. 2022; 3:250-253. EDN JJLECU. (rus.).Baduge S.K., Thilakarathna S., Perera J.S., Arashpour M., Sharafi P., Teodosio B. et al. Artificial intelligence and smart vision for building and construction 4.0: Machine and deep learning methods and applications // Automation in Construction. 2022. Vol. 141. P. 104440. DOI: 10.1016/j.autcon.2022.104440Baduge S.K., Thilakarathna S., Perera J.S., Arashpour M., Sharafi P., Teodosio B. et al. Artificial intelligence and smart vision for building and construction 4.0: Machine and deep learning methods and applications. Automation in Construction. 2022; 141:104440. DOI: 10.1016/j.autcon.2022.104440Rafsanjani H.N., Nabizadeh A.H. Towards human-centered artificial intelligence (AI) in architecture, engineering, and construction (AEC) industry // Computers in Human Behavior Reports. 2023. Vol. 11. P. 100319. DOI: 10.1016/j.chbr.2023.100319Rafsanjani H.N., Nabizadeh A.H. Towards human-centered artificial intelligence (AI) in architecture, engineering, and construction (AEC) industry. Computers in Human Behavior Reports. 2023; 11:100319. DOI: 10.1016/j.chbr.2023.100319Караманянц М.Б. Изменения строительной отрасли при активном внедрении технологии с применением искусственного интеллекта (ИИ) // Экономика строительства. 2023. № 9. С. 141–145. EDN SBRLCQ.Karamanyants M.B. Changes in the construction industry with the active implementation of technology using artificial intelligence (AI). Economy of Construction. 2023; 9:141-145. EDN SBRLCQ. (rus.).Комаров Н.М., Жаров В.Г. Управление инженерными системами интеллектуального здания с использованием технологий информационного и инфографического моделирования // Сервис plus. 2013. № 2. С. 74–81. EDN QAXENX.Komarov N.M., Zharov V.G. Management of engineering systems of an intelligent building using information and infographic modeling technologies. Service Plus. 2013; 2:74-81. EDN QAXENX. (rus.).Волков А.А., Батов Е.И. Системотехника функционального моделирования интеллектуальных зданий // Вестник МГСУ. 2015. № 10. С. 188–193. EDN UMUGLZ.Volkov A.A., Batov E.I. System Engineering of Functional Modeling of Intelligent Buildings. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2015; 10:188-193. EDN UMUGLZ. (rus.).Каширипур М.М., Николюк В.А. Возможности искусственного интеллекта в строительной индустрии // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2024. Т. 26. № 1. С. 163–178. DOI: 10.31675/1607-1859-2024-26-1-163-178. EDN KRQYWZ.Kashiripoor M.M., Nikolyuk V.A. Artificial intelligence in construction industry. Journal of Construction and Architecture. 2024; 26(1):163-178. DOI: 10.31675/1607-1859-2024-26-1-163-178. EDN KRQYWZ. (rus.).Плешко М.С., Пошев А.У.Б. Модернизация методов решения прикладных задач в строительстве с применением BIM-технологий // Инновации и инвестиции. 2021. № 5. С. 209–212. EDN DZLGSI.Pleshko M.S., Poshev A.U.B. Modernization of methods for solving applied problems in construction with the use of BIM technologies. Innovation & Investment. 2021; 5:209-212. EDN DZLGSI. (rus.).Pena M.L.C., Carballal A., Rodríguez-Fernández N., Santos I., Romero J. Artificial intelligence applied to conceptual design : а review of its use in architecture // Automation in Construction. 2021. Vol. 124. P. 103550. DOI: 10.1016/j.autcon.2021.103550Pena M.L.C., Carballal A., Rodríguez-Fernández N., Santos I., Romero J. Artificial intelligence applied to conceptual design : а review of its use in architecture. Automation in Construction. 2021; 124:103550. DOI: 10.1016/j.autcon.2021.103550Pan Y., Zhang L. Roles of artificial intelligence in construction engineering and management : а critical review and future trends // Automation in Construction. 2021. Vol. 122. Pp. 103517. DOI: 10.1016/j.autcon.2020.103517Pan Y., Zhang L. Roles of artificial intelligence in construction engineering and management : а critical review and future trends. Automation in Construction. 2021; 122:103517. DOI: 10.1016/j.autcon.2020.103517Urbieta M., Urbieta M., Laborde T., Villarreal G., Rossi G. Generating BIM model from structural and architectural plans using Artificial Intelligence // Journal of Building Engineering. 2023. Vol. 78. P. 107672. DOI: 10.1016/j.jobe.2023.107672Urbieta M., Urbieta M., Laborde T., Villarreal G., Rossi G. Generating BIM model from structural and architectural plans using Artificial Intelligence. Journal of Building Engineering. 2023; 78:107672. DOI: 10.1016/j.jobe.2023.107672Шананин В.А., Лосев К.Ю. Создание цифровых двойников в строительстве при помощи искусственного интеллекта // Инновации и инвестиции. 2023. № 6. С. 357–360. EDN NXXOJC.Shananin V.A., Losev K.Yu. Creating digital doubles in construction using artificial intelligence. Innovation & Investment. 2023; 6:357-360. EDN NXXOJC. (rus.).Алтынцев М.А., Карпик П.А. Создание метрической имитационной модели «цифрового двойника» активным методом дистанционного зондирования земли // Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий). 2020. Т. 25. № 4. С. 58–67. DOI: 10.33764/2411-1759-2020-25-4-58-67. EDN VZKWTI.Altyntsev M.A., Karpik P.A. Creating metric simulated model of a “Digital twin” by the active earth remote sensing method. Vestnik of the Siberian State University of Geosystems and Technologies (SSUGT). 2020; 25(4):58-67. DOI: 10.33764/2411-1759-2020-25-4-58-67. EDN VZKWTI. (rus.).Delgado J.M.D., Oyedele L. Digital Twins for the built environment: learning from conceptual and process models in manufacturing // Advanced Engineering Informatics. 2021. Vol. 49. P. 101332. DOI: 10.1016/j.aei.2021.101332Delgado J.M.D., Oyedele L. Digital Twins for the built environment: learning from conceptual and process models in manufacturing. Advanced Engineering Informatics. 2021; 49:101332. DOI: 10.1016/j.aei.2021.101332Kreuzer T., Papapetrou P., Zdravkovic J. Artificial intelligence in digital twins – a systematic literature review // Data & Knowledge Engineering. 2024. Vol. 151. P. 102304. DOI: 10.1016/j.datak.2024.102304Kreuzer T., Papapetrou P., Zdravkovic J. Artificial intelligence in digital twins : а systematic literature review. Data & Knowledge Engineering. 2024; 151:102304. DOI: 10.1016/j.datak.2024.102304Городнова Н.В. Применение искусственного интеллекта и нанотехнологий в инвестиционно-строительной сфере России // Вестник НГУЭУ. 2021. № 3. С. 81–95. DOI: 10.34020/2073-6495-2021-3-081-095. EDN KWCGFR.Gorodnova N.V. Application of artificial intelligence and nanotechnology in the investment and construction sector in Russia. Vestnik NSUEM. 2021; 3:81-95. DOI: 10.34020/2073-6495-2021-3-081-095. EDN KWCGFR. (rus.).Терешко Е.К., Рудская И.А. Цифровой потенциал строительного комплекса: понятие, сущность и проблемы развития // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Экономические науки. 2020. Т. 13. № 3. С. 27–40. DOI: 10.18721/JE.13302. EDN QNGQIV.Tereshko E.K., Rudskaia I.A. Digital potential of the construction complex: concept, essence and problems of development. St. Petersburg State Polytechnical University Journal. Economics. 2020; 13(3):27-40. DOI: 10.18721/JE.13302. EDN QNGQIV. (rus.).Young D., Panthi K., Noor O. Challenges involved in adopting BIM on the construction jobsite // EPiC Series in Built Environment. 2021. DOI: 10.29007/f8r3Young D., Panthi K., Noor O. Challenges involved in adopting BIM on the construction jobsite. EPiC Series in Built Environment. 2021. DOI: 10.29007/f8r3Abioye S.O., Oyedele L.O., Akanbi L., Ajayi A., Delgado J.M.D., Bilal M. et al. Artificial intelligence in the construction industry: A review of present status, opportunities and future challenges // Journal of Building Engineering. 2021. Vol. 44. P. 103299. DOI: 10.1016/j.jobe.2021.103299Abioye S.O., Oyedele L.O., Akanbi L., Ajayi A., Delgado J.M.D., Bilal M. et al. Artificial intelligence in the construction industry : а review of present status, opportunities and future challenges. Journal of Building Engineering. 2021; 44:103299. DOI: 10.1016/j.jobe.2021.103299Delgado J.M.D., Oyedele L., Ajayi A., Akanbi L., Akinade O., Bilal M. et al. Robotics and automated systems in construction: Understanding industry-specific challenges for adoption // Journal of Building Engineering. 2019. Vol. 26. P. 100868. DOI: 10.1016/j.jobe.2019.100868Delgado J.M.D., Oyedele L., Ajayi A., Akanbi L., Akinade O., Bilal M. et al. Robotics and automated systems in construction: Understanding industry-specific challenges for adoption. Journal of Building Engineering. 2019; 26:100868. DOI: 10.1016/j.jobe.2019.100868Regona M., Yigitcanlar T., Xia B., Li R.Y.M. Artificial intelligent technologies for the construction industry: how are they perceived and utilized in Australia? // Journal of Open Innovation: Technology, Market, and Complexity. 2022. Vol. 8. Issue 1. P. 16. DOI: 10.3390/joitmc8010016Regona M., Yigitcanlar T., Xia B., Li R.Y.M. Artificial intelligent technologies for the construction industry: how are they perceived and utilized in Australia? Journal of Open Innovation: Technology, Market, and Complexity. 2022; 8(1):16. DOI: 10.3390/joitmc8010016Горбова И.Н., Аванесова Р.Р., Мусаев М.М. Цифровая трансформация строительной отрасли России // Вестник Академии знаний. 2023. № 2 (55). С. 46–51. EDN EDFXIZ.Gorbova I.N., Avanesova R.R., Musaev M.M. Digital transformation of the Russian construction industry. Bulletin of the Academy of Knowledge. 2023; 2(55):46-51. EDN EDFXIZ. (rus.).Кашеварова Г.Г. «Искусственный интеллект», или «логические рассуждения и разумные решения» в технической диагностике объектов строительства // Academia. Архитектура и строительство. 2023. № 4. С. 166–180. DOI: 10.22337/2077-9038-2023-4-166-180. EDN SYDNNW.Kashevarova G.G. “Artificial intelligence” or “Logical discussion and reasonable solutions” in technical diagnostics of construction projects. Academia. Architecture and Construction. 2023; 4:166-180. DOI: 10.22337/2077-9038-2023-4-166-180. EDN SYDNNW. (rus.).Чудаева А.А., Барышев Д.В. Инкорпорация цифровых технологий в строительство: текущая ситуация и перспективы // Теория и практика общественного развития. 2023. № 6 (182). С. 198–205. DOI: 10.24158/tipor.2023.6.25. EDN SXCDXC.Chudaeva A.А., Baryshev D.V. Incorporation of digital technologies into construction: current situation and prospects. Theory and Practice of Social Development. 2023; 6(182):198-205. DOI: 10.24158/tipor.2023.6.25. EDN SXCDXC. (rus.).Hunde B.R., Woldeyohannes A.D. Future prospects of computer-aided design (CAD) : a review from the perspective of artificial intelligence (AI), extended reality, and 3D printing // Results in Engineering. 2022. Vol. 14. P. 100478. DOI: 10.1016/j.rineng.2022.100478Hunde B.R., Woldeyohannes A.D. Future prospects of computer-aided design (CAD) : a review from the perspective of artificial intelligence (AI), extended reality, and 3D printing. Results in Engineering. 2022; 14:100478. DOI: 10.1016/j.rineng.2022.100478Oluleye B.I., Chan D.W., Antwi-Afari P. Adopting Artificial Intelligence for enhancing the implementation of systemic circularity in the construction industry : а critical review // Sustainable Production and Consumption. 2023. Vol. 35. Pp. 509–524. DOI: 10.1016/j.spc.2022.12.002Oluleye B.I., Chan D.W., Antwi-Afari P. Adopting Artificial Intelligence for enhancing the implementation of systemic circularity in the construction industry : а critical review. Sustainable Production and Consumption. 2023; 35:509-524. DOI: 10.1016/j.spc.2022.12.002Лёвин Б.А., Пискунов А.А., Поляков В.Ю., Савин А.В. Искусственный интеллект в инженерном образовании // Высшее образование в России. 2022. Т. 31. № 7. С. 79–95. DOI: 10.31992/0869-3617-2022-31-7-79-95. EDN KCNAPJ.Levin B.A., Piskunov A.A., Poliakov V.Yu., Savin A.V. Artificial intelligence in engineering education. Higher Education in Russia. 2022; 31(7):79-95. DOI: 10.31992/0869-3617-2022-31-7-79-95. EDN KCNAPJ. (rus.).Hanafy N.O. Artificial intelligence’s effects on design process creativity: “A study on used A.I. Text-to-Image in architecture” // Journal of Building Engineering. 2023. Vol. 80. P. 107999. DOI: 10.1016/j.jobe.2023.107999Hanafy N.O. Artificial intelligence’s effects on design process creativity: “A study on used A.I. Text-to-Image in architecture”. Journal of Building Engineering. 2023; 80:107999. DOI: 10.1016/j.jobe.2023.107999Ko J., Ennemoser B., Yoo W., Yan W., Clayton M.J. Architectural spatial layout planning using artificial intelligence // Automation in Construction. 2023. Vol. 154. P. 105019. DOI: 10.1016/j.autcon.2023.105019Ko J., Ennemoser B., Yoo W., Yan W., Clayton M.J. Architectural spatial layout planning using artificial intelligence. Automation in Construction. 2023; 154:105019. DOI: 10.1016/j.autcon.2023.105019

The authors declare that there are no conflicts of interest present.