ES2964287T3 - Sistemas y procedimientos para formular o evaluar una composición de construcción - Google Patents

Abstract

Realizaciones de ejemplo proporcionan sistemas y métodos para formular y evaluar una composición de construcción (tal como una mezcla para hormigón, asfalto, mortero, etc.). Según realizaciones ejemplares, se puede entrenar un modelo predictivo, inteligencia artificial, algoritmo de aprendizaje automático, etc., utilizando datos de rendimiento históricos e información de implementación actual. Con base en una especificación de trabajo que identifica varios requisitos para la composición de la construcción y un conjunto de insumos disponibles (por ejemplo, materias primas, técnicas de mezcla, etc.), el modelo, la IA o el algoritmo pueden generar una o más formulaciones que cumplan o mejor. aproximar los requisitos. Las formulaciones pueden proporcionarse a una simulación para estimar o predecir su desempeño. Se pueden mostrar las características de rendimiento de la(s) formulación(es) de salida. Opcionalmente, el sistema puede controlar maquinaria mezcladora para producir la formulación. Algunas realizaciones pueden usar estas capacidades para evaluar una composición de construcción existente o propuesta, en lugar de proponer una nueva composición de construcción. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistemas y procedimientos para formular o evaluar una composición de construcción

Campo de la invención

La presente solicitud se refiere a mejoras en la producción de composiciones de construcción e ingeniería tales como asfalto, hormigón, mortero y similares.

Antecedentes

Ciertos materiales utilizados en la construcción y la ingeniería son composiciones de materias primas que se mezclan para conseguir las propiedades deseadas. Típicamente, una composición de construcción incluye una mezcla de construcción formada por materias primas de mezcla de construcción. Dicha mezcla de construcción puede producirse en una planta e incluye todos los materiales de la composición excepto un aditivo de construcción, que representa un aditivo químico utilizado en la producción de una composición de construcción combinada. El aditivo de construcción se compone de materias primas de aditivos de construcción.

Aunque un profano pueda referirse a una composición de construcción en abstracto (por ejemplo, "concreta"), en la práctica existen muchas formas diferentes de formular dicha composición de construcción. Por ejemplo, el tipo y la cantidad de mezcla de construcción y materias primas de aditivos pueden variar, las materias primas de la composición de construcción pueden mezclarse utilizando diferentes procedimientos y en diferentes grados, puede utilizarse más o menos agua, etc. Diferentes formulaciones pueden producir diferentes propiedades que pueden ser deseables en diferentes contextos.

En un ejemplo, un primer equipo de construcción puede necesitar un hormigón que fragüe con relativa rapidez, mientras que un segundo equipo puede necesitar más tiempo para colocar el hormigón. El tiempo de fraguado puede variar utilizando diferentes cantidades de agua, diferentes cantidades de cemento, diferentes cantidades de materiales cementantes suplementarios, diferentes finuras de cemento, etc.

Las composiciones de construcción también pueden variar por otras razones. A menudo resulta poco práctico producir toda la composición de construcción necesaria para una obra de gran envergadura en un único lugar (por ejemplo, una única planta de hormigón). En cambio, muchas plantas diferentes pueden contribuir a un proyecto, y cada planta puede enviar varios lotes en diferentes momentos a lo largo del proyecto. Diferentes materias primas de mezcla de construcción que tienen diferentes propiedades (por ejemplo, tamaños de agregados más grandes o más pequeños) pueden estar disponibles en las diferentes plantas, lo que resulta en una menor consistencia entre las composiciones de construcción que se despliegan en el sitio de construcción.

Además, las condiciones ambientales de cada planta pueden ser diferentes y variar con el tiempo. Las rutas desde las plantas hasta la obra pueden diferir en tiempo o distancia de desplazamiento, y distintos conductores pueden tomar rutas diferentes desde la misma planta. La experiencia de la mano de obra de cada planta puede variar. Así pues, puede verse que sólo algunas de las condiciones que afectan a las propiedades de la composición de construcción están bajo el control del productor.

Por estas y otras razones, los diferentes lotes de mezclas de construcción entregados en una obra pueden variar enormemente. Sin embargo, no es aceptable que ninguna de las mezclas de construcción no cumpla los requisitos de ingeniería especificados. Si se exige una determinada resistencia mínima a la compresión o a la tracción, las plantas que producen la mezcla de construcción no pueden elegir una combinación de materias primas y/o técnicas que dé como resultado una resistencia inferior a la exigida. Si lo hicieran, la estructura que se está construyendo podría fallar.

Debido a estas consideraciones, las composiciones de construcción producidas hoy en día tienden a estar sobredimensionadas. En otras palabras, se eligen varios procedimientos de ajuste de las propiedades de las composiciones de construcción para que la composición de construcción resultante tenga propiedades que superen (a veces significativamente) los requisitos de ingeniería de la composición de construcción. Esto cuesta dinero y tiempo al productor (y, a su vez, a los contratistas, promotores y usuarios finales de las estructuras construidas) y desperdicia materias primas innecesariamente. Los expertos del sector estiman que el 80% de las mezclas de hormigón producidas hoy en día sufren este problema.

No obstante, el objetivo de un contratista que utilice las composiciones de construcción es lograr una consistencia similar entre lotes en términos de rendimiento de la composición de construcción, y no necesariamente en términos de materias primas o técnicas de mezcla utilizadas. Por ejemplo, es probable que al contratista le preocupe más que cada lote tenga un tiempo de fraguado constante, lo que podría conseguirse ajustando el contenido de agua de la mezcla, cambiando el porcentaje de materiales de cementación suplementarios o esperando a desplegar la mezcla hasta que se alcance una temperatura ambiente deseada. Siempre que las demás propiedades de la composición de construcción (por ejemplo, resistencia, cualidades estéticas, asentamiento, etc.) no se vean afectadas negativamente, el procedimiento concreto para conseguir el tiempo de fraguado deseado es menos importante.

Así pues, puede tolerarse cierta variación en la composición de construcción = materias primas o técnicas de mezcla de cada lote, siempre que el rendimiento de cada lote sea coherente y cumpla los requisitos de ingeniería. Esto crea una oportunidad para reducir el coste y la cantidad de materias primas de composición de construcción utilizadas para producir dichas composiciones de construcción. Por desgracia, ni siquiera los expertos más avanzados pueden tener en cuenta la gran variedad de insumos disponibles, las condiciones rápidamente cambiantes de la planta y la obra, y otros factores que podrían afectar al rendimiento de la mezcla de construcción. En consecuencia, estas composiciones de construcción siguen estando innecesariamente sobredimensionadas.

Las disposiciones del estado de la técnica son conocidas por el documento: US 2007/266905, que describe un sistema y procedimiento de dosificación de aditivos que dosifica una materia prima de aditivo dispersante y otras materias primas de aditivo a composiciones cementosas basadas en características de rendimiento; El documento US 2007/192257 divulga un procedimiento para que un productor de aditivos proporcione formulaciones de aditivos a un productor de hormigón, incluyendo la introducción de información técnica en un sistema de control informático por parte del productor de hormigón; y el documento DE 44 37970dE 44 37970 , que divulga que unos parámetros de influencia predefinidos, de los que depende la consistencia del hormigón, se introducen en una red neuronal que produce una respuesta en forma de predicción de la consistencia cuando el hormigón se entrega en el punto de construcción.

Breve descripción de los dibujos

FIG. 1 representa un entorno adecuado para su uso con realizaciones ejemplares.

FIG. 2 representa una estructura de datos ejemplar adecuada para su uso como especificación de un trabajo con realizaciones ejemplares.

FIG. 3A representa un ejemplo de mapeo de parámetros modificables y fuentes de requisitos en propiedades de la composición de construcción que pueden definirse mediante los requisitos o verse afectadas por ajustes de los parámetros.

FIG. 3B representa un mapeo de parámetros de rendimiento deseados ejemplares a las propiedades correspondientes de una composición de construcción.

FIG. 3C muestra un ejemplo de mapeo de variables modificables a propiedades de la composición de construcción afectadas por un cambio en las variables modificables.

FIG. 4 es una especificación ejemplar de entrada/salida que representa las entradas a la lógica de optimización y las salidas correspondientes generadas por la lógica de optimización.

FIG. 5 es un diagrama de bloques que representa varios componentes de hardware y digitales de los dispositivos del entorno de la FIG. 1, según una realización ejemplar.

FIG. 6A es un diagrama de flujo de datos que describe intercambios ejemplares de información entre componentes digitales del entorno.

FIG. 6B es un diagrama de flujo que ilustra las operaciones clave según una realización ejemplar.

FIG. 7 representa un sistema informático ejemplar adecuado para su uso con realizaciones ejemplares. FIG. 8 representa un entorno de red ejemplar adecuado para su uso con realizaciones ejemplares.

Sumario de la invención

La invención incluye un medio no transitorio legible por ordenador como se indica en la reivindicación 1.

La invención incluye además cualquiera de los medios descritos en las reivindicaciones dependientes.

La invención incluye además un procedimiento implementado por ordenador tal como se define en la reivindicación 10.

La invención incluye además cualquiera de los procedimientos descritos en las reivindicaciones dependientes. La invención incluye además un aparato tal como se define en la reivindicación 15, así como en las reivindicaciones dependientes.

Descripción detallada de realizaciones de ejemplo

Como se ha descrito anteriormente, puede ser difícil formular una composición de construcción para satisfacer todos los diversos requisitos de un proyecto de ingeniería, teniendo en cuenta otras variables que pueden afectar a la disponibilidad o el rendimiento de los ingredientes de la composición de construcción. El desarrollo de un conjunto óptimo de proporciones de materias primas de composición de construcción para un proyecto dado requiere un alto nivel de familiaridad con las propiedades del material que se está diseñando, traduciendo las necesidades y detalles del proyecto en un conjunto de características preferidas, y familiaridad con las materias primas disponibles localmente.

Convencionalmente, una solución ha sido desarrollar un pequeño número de mezclas de construcción con rangos de rendimiento conocidos, y seleccionar entre el número limitado de opciones disponibles. Sin embargo, este enfoque tiene una serie de limitaciones. En primer lugar, la mezcla de construcción puede no estar formulada de forma óptima para las condiciones que se darán en la obra. En segundo lugar, las materias primas de la mezcla de construcción utilizadas en la formulación original pueden no estar disponibles para un productor concreto, lo que obligaría al productor a utilizar una mezcla de construcción diferente o a cambiar la mezcla de construcción, con resultados desconocidos o impredecibles. En tercer lugar, dado que los productores sólo pueden elegir entre un número limitado de opciones para satisfacer todos sus requisitos de ingeniería, estas formulaciones pueden diseñarse para superar una amplia variedad de requisitos, algunos de los cuales pueden no aplicarse a un proyecto concreto; esto conduce al problema de la "sobreoptimización" comentado anteriormente.

Otra posibilidad es iniciar un amplio procedimiento de experimentación, creando una serie de mezclas de construcción, desplegándolas en condiciones similares a las que se encontrarán en el lugar de trabajo previsto, dejándolas curar y midiendo sus características. Esto suele ser prohibitivo en términos de tiempo y costes. Además, es posible que no todos los centros de producción dispongan de los conocimientos necesarios para desarrollar y evaluar un programa de este tipo. Además, un procedimiento de este tipo no tendría en cuenta las condiciones cambiantes ni la validación del rendimiento a medida que se despliega la mezcla a lo largo del proyecto real.

Con cualquiera de las dos opciones, es difícil o imposible conseguir una mezcla de construcción óptima, ya que no es posible producir y experimentar con todas las mezclas de construcción posibles. Además, estos procedimientos tienden a centrarse en el rendimiento de la composición de construcción, sin tener en cuenta el coste de la misma.

Las realizaciones ejemplares abordan estos y otros problemas proporcionando técnicas para formular y evaluar una composición de construcción (como una mezcla para hormigón, asfalto, mortero, etc.). Según realizaciones ejemplares, un modelo predictivo, inteligencia artificial, algoritmo de aprendizaje automático, etc., puede entrenarse utilizando datos históricos de rendimiento (que pueden complementarse con datos recientes y evaluaciones de rendimiento para composiciones de construcción que se estén desplegando actualmente).

Una vez entrenado el modelo, IA o algoritmo, se puede recibir una estructura de datos que represente una especificación de trabajo. La estructura puede incluir varios requisitos para la composición de la construcción, que opcionalmente pueden priorizarse. Además, se puede acceder a un conjunto de insumos disponibles (por ejemplo, materias primas, técnicas de mezcla, etc.). Estas entradas pueden proporcionarse al modelo, IA, o algoritmo, que puede generar una o más composiciones de construcción que cumplan o se aproximen lo mejor posible a los requisitos. La salida puede especificar una lista de materias primas que componen la composición de construcción, cantidades o proporciones de las materias primas de la composición de construcción y cualquier técnica de mezcla utilizada para mezclar las materias primas para crear la composición de construcción.

Como parte o por separado del modelo, IA o algoritmo, las composiciones de construcción pueden proporcionarse a una simulación para estimar o predecir su rendimiento (en el momento del despliegue y/o a lo largo del tiempo posterior).

Basándose en la salida de la IA, modelo o algoritmo, (y potencialmente complementado por datos de simulación), se pueden mostrar las características de rendimiento de la(s) composición(es) de construcción de salida. En algunas realizaciones, sólo pueden mostrarse las características que difieren de una composición a otra. En algunas realizaciones, se pueden mostrar parámetros que no están especificados en el encargo original pero que difieren entre las formulaciones. Además del rendimiento, también puede estimarse el coste de la composición de la construcción. En algunas realizaciones, las composiciones de construcción pueden clasificarse por rendimiento, coste o una combinación ponderada de rendimiento y coste (entre otras posibilidades)

Un usuario puede seleccionar una de las composiciones de construcción para su uso en un proyecto. En algunas realizaciones, se puede seleccionar automáticamente una composición de construcción óptima (basada en combinaciones ponderadas de rendimiento y/o coste). Opcionalmente, el sistema puede controlar la maquinaria de mezclado para producir la composición de construcción y/o mezclas de construcción constituyentes y/o aditivos de construcción (por ejemplo, transmitiendo instrucciones configuradas para hacer que la maquinaria de mezclado adquiera y mezcle las materias primas especificadas en la salida en cantidades o proporciones especificadas por la salida).

En algunas realizaciones, el algoritmo de IA/modelo/AA y/o las simulaciones pueden desplegarse para evaluar una composición de construcción propuesta (en lugar de proponer su propia composición de construcción). Pueden mostrarse las características o el rendimiento estimado de la composición de construcción propuesta y, si se considera aceptable, el sistema puede controlar la maquinaria mezcladora para producir la composición de construcción (y/o una mezcla de construcción y/o un aditivo de construcción).

Estas realizaciones proporcionan una serie de ventajas sobre las soluciones convencionales propuestas descritas anteriormente.

En primer lugar, el sistema ejemplar reduce significativamente o elimina el número de experimentos que deben ejecutarse en una mezcla o conjunto dado de composiciones de construcción, ya que la IA/modelo/algoritmo puede eliminar composiciones de construcción que probablemente no cumplan los requisitos del trabajo; además, el uso de simulaciones sustituye o complementa los experimentos.

En segundo lugar, las realizaciones ejemplares son más capaces de llegar a un conjunto de proporciones de mezcla de construcción optimizadas, ya que se pueden tener en cuenta muchas más variables en el procedimiento de diseño de la composición de construcción. Además, los distintos parámetros pueden sopesarse entre sí para identificar mejores combinaciones o sinergias. Dado que el coste puede considerarse un factor, la solución resultante puede ser menos costosa y menos propensa a la sobreingeniería.

En tercer lugar, las realizaciones ejemplares pueden optimizar rápidamente las composiciones de construcción en torno a múltiples deseos de rendimiento diferentes. Los efectos de un cambio en la composición de la construcción pueden evaluarse inmediatamente a través de múltiples variables de rendimiento diferentes; la evaluación de estas compensaciones en un escenario tradicional normalmente requeriría múltiples experimentos durante un período de tiempo significativo.

Encuarto lugar, las composiciones de construcción existentes pueden optimizarse de nuevo rápidamente en función de las condiciones cambiantes (p. ej., diferentes mezclas de construcción y/o materias primas disponibles, condiciones cambiantes en el lugar de trabajo o de camino al lugar de trabajo, etc.). Esto permite mejorar el control de calidad y obtener un producto más homogéneo que con los procedimientos tradicionales.

La siguiente descripción de las realizaciones proporciona ejemplos representativos no limitativos que hacen referencia a numerales para describir particularmente características y enseñanzas de diferentes aspectos de la invención. Las realizaciones descritas deben reconocerse como capaces de implementarse por separado, o en combinación, con otras realizaciones a partir de la descripción de las realizaciones. La descripción de las realizaciones debe facilitar la comprensión de la invención hasta tal punto que otras realizaciones, no cubiertas específicamente pero dentro del conocimiento de una persona experta en la materia que haya leído la descripción de las realizaciones, se entenderían coherentes con una aplicación de la invención.

Cabe señalar que, aunque se describen realizaciones ejemplares en relación con ejemplos particulares (por ejemplo, composiciones de construcción y, en particular, producción de mezclas y aditivos de hormigón), la presente invención no se limita a estos ejemplos.

La FIG. 1 ilustra un entorno de composición de construcción 100 según una realización de ejemplo.

A alto nivel, el procedimiento de producción de composiciones de construcción comienza con un grupo de ingenieros, arquitectos, expertos técnicos, etc. 102. Los expertos 102 establecen los parámetros necesarios para la mezcla en forma de requisitos técnicos 104. Por ejemplo, en el caso del hormigón, el arquitecto puede exigir determinadas propiedades estéticas para el hormigón acabado (color, textura, etc.). Los ingenieros pueden evaluar los planes estructurales, los códigos de construcción aplicables, etc., y especificar los requisitos en términos de resistencia, durabilidad, estabilidad, etc. Los expertos técnicos (por ejemplo, especialistas en la puesta en obra del hormigón) pueden especificar las propiedades requeridas en relación con el comportamiento de la composición de construcción a medida que se pone en obra, como la trabajabilidad, el tiempo de fraguado y la viscosidad.

Los requisitos técnicos 104 pueden implementarse en una planta de composición de construcción 108. La planta de composición de construcción 108 puede incluir silos de materia prima 110 que almacenan materias primas que pueden combinarse para formar la composición de construcción. Ejemplos de materias primas son el cemento, los áridos gruesos y finos y los materiales cementantes suplementarios (SCM). Las materias primas también pueden incluir el agua.

En algunas realizaciones, la mezcla de construcción utilizada en la composición de construcción puede complementarse con materiales adicionales. Por ejemplo, el hormigón (un ejemplo de una composición de construcción 118) se forma generalmente de una mezcla de construcción general primaria 114 y un aditivo de construcción 116 que cambia varias propiedades del hormigón acabado. Los aditivos de construcción 116 pueden incluir, por ejemplo, dispersantes, modificadores de fraguado (por ejemplo, retardadores y aceleradores), controladores de aire (por ejemplo, oclusores y extractores de aire), modificadores de resistencia, modificadores de retención de trabajabilidad y modificadores reológicos. Estas materias primas también pueden estar presentes en los silos de materias primas 110, individualmente o combinadas.

Las materias primas de los silos 110 pueden mezclarse en una instalación de mezcla 112. La instalación de mezclado 112 puede incluir maquinaria de mezclado controlable por un controlador informático, y puede producir la mezcla de construcción 114, el aditivo de construcción 116, y/o la composición de construcción acabada 118.

Una vez mezclada, la composición de construcción acabada118 puede cargarse en un medio de transporte 126, como un camión hormigonera. El transporte 126 puede llevar la composición de construcción 118 a través de una ruta 128 a un lugar de trabajo 130 donde se desplegará la composición de construcción 118. Diferentes plantas de composición de la construcción 108 necesariamente tendrá que utilizar diferentes rutas 128 al sitio de trabajo 130. Además, diferentes transportes 126 pueden tomar diferentes rutas 128 desde una única planta de composición de construcción 108 hasta un único lugar de trabajo 130.

El lugar de trabajo 130 puede ser supervisado por un contratista 132. El contratista 132 puede ser responsable de asegurar que cada lote de composición de construcción118 entregado desde cada planta de composición de construcción 108 sea de calidad consistente y cumpla con los requisitos del trabajo. Si el contratista 132 determina que un lote en particular no cumple con sus estándares o es deficiente de alguna manera, el contratista 132 puede rechazar el lote y devolverlo a la planta de composición de construcción 108.

Las realizaciones ejemplares mejoran el procedimiento de producción de la composición de construcción desplegando recursos en ubicaciones por todo el entorno 100.

Por ejemplo, se puede proporcionar un servidor productor 106 en la planta de composición de construcción 108. El servidor productor 106 puede alojar la lógica de optimización 122 para optimizar la mezcla de construcción 114, el aditivo de construcción 116, y/o la composición de construcción final 118. La lógica de optimización 122 puede ser capaz de seleccionar diferentes materias primas disponibles de los silos de materias primas 110 y definir sus cantidades o proporciones relativas, porcentajes o ratios. Las materias primas disponibles pueden representarse en una biblioteca de componentes 124, que puede identificar las materias primas e incluir más información sobre ellas, como el efecto de las materias primas en los parámetros de rendimiento, las certificaciones que cumplen los componentes, la concentración de las materias primas, etc.

La lógica de optimización 122 puede incluir una inteligencia artificial, un algoritmo de aprendizaje automático (por ejemplo, una red neuronal, un proceso de aprendizaje supervisado, un proceso de aprendizaje no supervisado, un proceso de aprendizaje por refuerzo, etc.), un modelo predictivo, etc. La lógica de optimización 122 puede entrenarse utilizando datos de entrenamiento etiquetados, que pueden incluir datos históricos o actuales. Los datos de entrenamiento pueden identificar los constituyentes de una mezcla de construcción y las propiedades medidas de la mezcla. Dados suficientes datos de entrenamiento, la lógica de optimización 122 puede aprender cómo se pueden mezclar varios componentes para alcanzar los parámetros de rendimiento objetivo.

Para identificar una mezcla de construcción que cumpla los requisitos técnicos 104, el servidor productor 106 puede acceder a una especificación de trabajo 120, que puede ser una estructura de datos que formalice los requisitos técnicos 104 y los represente de forma que la lógica de optimización 122 pueda procesarlos.

La lógica de optimización 122 puede ser aplicada en el extremo frontal, para identificar una mezcla de construcción inicial 114 o aditivo de construcción 116. La lógica de optimización 122 puede también o alternativamente ser aplicada en el back-end (después de que la composición de construcción 118 sea producida) para modificar la mezcla de construcción 114 o el aditivo de construcción 116 en tiempo real entre lotes sucesivos de composiciones de construcción. Para ello, los sensores pueden desplegarse en el transporte 126, a lo largo de la ruta 128 o en el lugar de trabajo 130, entre otras posibilidades. Los sensores pueden generar datos de sensor 136, que pueden proporcionarse al servidor productor 106. Los sensores pueden incluir, por ejemplo, acelerómetros (por ejemplo, para medir lo accidentada que es la ruta 128), termómetros (para medir la temperatura ambiente), barómetros, higrómetros, etc. Los datos del sensor 136 pueden ser introducidos en la lógica de optimización 122, que puede (por ejemplo) ajustar los materiales a utilizar en el siguiente lote de aditivo de construcción 116 a utilizar. Del mismo modo, el contratista 138 puede introducir manualmente información sobre las condiciones de la obra 130 o la composición de construcción entregada 118 (por ejemplo, "tiempo de fraguado demasiado corto", "demasiado viscoso", etc.). Esta información también puede ser proporcionada a través de un servidor contratista 134 a la lógica de optimización 122, de modo que la mezcla de construcción puede ser alterada para tener en cuenta la retroalimentación del contratista.

La FIG. 2 muestra un ejemplo de estructura de datos que representa una especificación de trabajo 120. Aunque la especificación de trabajo ejemplar 120 incluye variables específicas en un orden particular, un experto en la materia reconocerá que se pueden utilizar más, menos o diferentes variables, dependiendo de la aplicación. Si no se especifica un valor para una variable, puede utilizarse un valor por defecto (por ejemplo, un valor mínimo predefinido, un valor medio, etc.). Los valores de las variables pueden representarse cualitativamente, cuantitativamente o de ambas formas.

Los valores pueden especificarse como un valor mínimo o máximo, un rango de valores aceptables, etc. Los valores pueden asociarse con un peso o prioridad, indicando la importancia de una característica de rendimiento particular en relación con otras características de rendimiento. La ponderación o prioridad puede ser cero, lo que indica que la característica de rendimiento es intrascendente o no debe priorizarse.

La especificación de trabajo 120 puede especificar parámetros relativos a las propiedades de frescura 202 del producto. Las propiedades frescas se refieren a las propiedades de un producto fresco (es decir, no endurecido).

Ejemplos de propiedades frescas incluyen trabajabilidad 204, retención de trabajabilidad 206, contenido de aire 208, estabilidad 210, uniformidad 212, viscosidad 214, capacidad de acabado 216 y tiempo de fraguado 218.

La especificación de trabajo 120 puede especificar además requisitos para la resistencia 220 del producto. La resistencia del producto puede medirse de varias maneras, y pueden proporcionarse parámetros separados para (por ejemplo) la resistencia a la compresión 222, la resistencia a la flexión 224 y la resistencia a la tracción 226.

La especificación de trabajo 120 puede especificar medidas cuantitativas o cualitativas para la apariencia 228 de la composición de construcción. La apariencia 228 puede especificar características como el color o la textura de la composición de construcción acabada.

La especificación de trabajo 120 puede especificar además un parámetro de coste o economía 230. El coste o economía 230 puede definirse por el coste de las materias primas y, opcionalmente, puede tener en cuenta el coste de transporte, el coste de despliegue, el coste de mezcla u otros costes que afecten al valor del producto.

La especificación del trabajo 120 puede especificar características de durabilidad 232. Ejemplos de características de durabilidad 232 incluyen resistencia a la congelación o descongelación 234, descamación 236, ataque químico 238, abrasión 240 o retracción 242.

La especificación de trabajo 120 puede especificar además las propiedades de la losa sobre el suelo y las actividades de uso 244. Ejemplos de tales actividades pueden describir la facilidad o el esfuerzo de la constructibilidad 246, el tiempo 248 (como la cantidad de tiempo para que el producto se cure o endurezca), y el valor para el propietario 250. Otros aspectos de estas actividades se muestran en la FIG. 3B.

Para ayudar a la lógica de optimización 122, puede proporcionarse un mapeo desde los requisitos o características de rendimiento a las variables que afectan a dichos requisitos o características de rendimiento. Las variables pueden incluir variables que pueden ser directamente afectadas por el productor (como la cantidad de árido o agua utilizada, o la ruta utilizada por los transportes), así como variables que no están bajo el control directo del productor (como las condiciones meteorológicas ambientales o los requisitos del código) pero que, no obstante, deben tenerse en cuenta para determinar el rendimiento esperado de una mezcla. FIG. 3A muestra un ejemplo de mapeo de parámetros modificables y fuentes de requisitos a propiedades de la mezcla de construcción que pueden definirse mediante los requisitos o verse afectadas por ajustes de los parámetros.

En algunos casos, los requisitos de rendimiento (como la capacidad de acabado o la resistencia al agrietamiento) pueden verse afectados indirectamente por los componentes bajo el control del productor. Por ejemplo, FIG. 3B representa una asignación de parámetros de rendimiento deseados ejemplares a las propiedades correspondientes de una composición de construcción. A su vez, estas propiedades pueden controlarse ajustando los parámetros modificables de la composición de construcción, como se muestra en el mapeado de la FIG. 3C Así, los parámetros de una mezcla pueden ajustarse para controlar directa o indirectamente varias propiedades, y pueden proporcionarse diferentes jerarquías de mapeo para dar cuenta de los niveles de control alcanzados (por ejemplo, un primer mapeado puede asignar las variables ajustables a un primer conjunto de propiedades, como en la FIG. 3C, y un segundo mapeo puede mapear el primer conjunto de propiedades a un segundo conjunto de propiedades, como se muestra en la FIG.

3B; este procedimiento puede repetirse hasta un nivel arbitrario).

La FIG. 4 es una especificación ejemplar de entrada/salida que representa las entradas a la lógica de optimización 122, y las salidas correspondientes generadas por la lógica de optimización 122.

Como se ha comentado anteriormente, la lógica de optimización 122 puede considerar la especificación de trabajo 120. La lógica de optimización 122 puede considerar además los materiales disponibles 402 que pueden utilizarse para crear la composición de construcción acabada (o una mezcla de construcción, un aditivo de construcción, o una combinación de mezcla de construcción y aditivo de construcción). Los materiales disponibles 402 pueden incluir materias primas 404 (por ejemplo, materiales disponibles en los silos de materias primas), aditivos de construcción premezclados disponibles 406, y/o aditivos de construcción 408 que pueden crearse de nuevo con las materias primas disponibles. Las materias primas utilizadas para crear los nuevos aditivos de construcción 408 pueden especificarse en una biblioteca de componentes 410, que especifica los componentes de aditivos de construcción disponibles para el aditivo de construcción 408 y cualquier propiedad del producto acabado que pueda verse afectada por la inclusión del componente de aditivo de construcción. Se puede proporcionar una biblioteca de componentes 410 similar para las materias primas 404 utilizadas para hacer la mezcla de construcción inicial.

La lógica de optimización 122 puede seleccionar entre los materiales disponibles 402 y/o puede hacer ajustes a los materiales en la mezcla/mezcla/composición de construcción en base a un mapeo 412, como los mapeos representados en las FIG. 3A-3C Los mapeos pueden especificar cómo el ajuste de una o más variables ajustables (por ejemplo, una cantidad de un material disponible 402) afecta a un parámetro de rendimiento (por ejemplo, un parámetro especificado en la especificación de trabajo 120).

La lógica de optimización 122 puede considerar los datos del sensor en tiempo real 414 y/o la entrada del contratista 416. Los datos del sensor 414 y/o la entrada del contratista 416 pueden tomarse como teniendo un efecto apriorisobre los parámetros de rendimiento. En otras palabras, los datos del sensor en tiempo real 414 y la entrada del contratista 416 pueden especificar valores para variables que se toman como dadas (y que pueden ser no ajustables), y los valores para los materiales disponibles 402 pueden optimizarse en torno a los datos apriori.

Basándose en las entradas a la lógica de optimización 122, la lógica de optimización 122 puede generar una formulación de mezcla de construcción 418. La formulación de la mezcla de construcción puede incluir un identificador para las materias primas 420 que se incluirán en la formulación, proporciones/cantidades/porcentajes 422 para cada materia prima 420, y cualquier técnica de mezcla aplicable 424 o requisitos. Basándose en esta información, la lógica de optimización 122 puede generar opcionalmente instrucciones para el equipo de mezclado de modo que la mezcla de construcción identificada pueda ser producida automáticamente por el equipo de mezclado (y/o manifiestos de materia prima de modo que los ingredientes puedan ser obtenidos manualmente y luego suministrados al equipo de mezclado).

La lógica de optimización 122 puede generar una única formulación de mezcla de construcción 418 que representa la formulación que mejor cumple los requisitos de la especificación de trabajo 120 dadas las materias primas disponibles 402, los datos del sensor en tiempo real 414, y/o la entrada del contratista 416. Alternativamente, la lógica de optimización 122 puede generar múltiples formulaciones de mezcla de construcción candidatas 418 que equilibren los requisitos de diferentes maneras.

En algunas realizaciones, las formulaciones de mezcla de construcción pueden lograr resultados similares para diferentes costos, que pueden ser marcados en una pantalla que resume las diversas formulaciones. En algunas realizaciones, el rendimiento de la mezcla de construcción puede ser priorizado sobre el coste de la mezcla de construcción, de modo que la lógica de optimización 122 recomienda preferentemente mezclas de construcción que cumplan los requisitos de rendimiento de la especificación de trabajo 120 sobre mezclas de construcción que no cumplan estos requisitos pero sean menos costosas.

En algunas realizaciones, los requisitos de rendimiento pueden ponderarse en mayor grado que el coste, de modo que pueda alcanzarse un equilibrio entre rendimiento y coste. Por ejemplo, una mezcla de construcción puede necesitar alcanzar un cierto nivel mínimo de ahorro de costes antes de que se permita una cantidad aceptable de degradación del rendimiento.

La lógica de optimización 122 puede generar, para cada una de las formulaciones de mezcla de construcción 418 identificadas, un rendimiento 426 previsto de la formulación de mezcla de construcción. El rendimiento previsto 426 puede especificar valores estimados para los parámetros especificados en la especificación del trabajo 120, o puede incluir parámetros no especificados en la especificación del trabajo (particularmente si las diferentes formulaciones 418 difieren en términos de los parámetros no especificados). El rendimiento previsto 426 puede basarse en datos históricos y/o puede basarse en datos obtenidos de simulaciones virtuales de las formulaciones de mezcla de construcción 418 determinadas.

La lógica de optimización 122 puede además generar un coste estimado 428 de cada formulación de mezcla de construcción 418. El coste estimado 428 puede derivarse del coste de los materiales disponibles 408, cualquier técnica especial empleada para mezclar los materiales, el coste del transporte, y/o el coste para el equipo del contratista para desplegar la mezcla de construcción.

La lógica de optimización 122 puede incluir varios componentes, y puede recibir entradas de todo el entorno 100, como se representa con más detalle en el diagrama de bloques de la FIG. 5.

Como se ha indicado anteriormente, el procedimiento de diseño de la mezcla de construcción puede comenzar con un equipo de arquitectos, expertos técnicos o ingenieros. Estos usuarios pueden acceder a un servidor de diseño 510, que puede incluir una aplicación que soporte una interfaz de usuario que permita a los usuarios introducir los requisitos técnicos en una especificación de trabajo 120. La especificación de trabajo 120 puede almacenarse en un almacenamiento 512 (por ejemplo, un disco duro, una unidad SSD, etc.) en el servidor de diseño 510. En algunas realizaciones, la especificación de trabajo 120 puede ser un documento personalizado de propósito especial diseñado en una aplicación de propósito especial. En otros casos, la especificación de trabajo 120 puede ser un documento formateado, como un documento XML, un documento de procesamiento de texto o una hoja de cálculo, que identifica los requisitos de rendimiento mediante palabras clave o identificadores predeterminados. En este caso, el servidor productor 106 puede analizar la especificación de trabajo 120 en el momento de su recepción con el fin de cargar los requisitos en una estructura de datos adecuada para su procesamiento por la lógica de optimización 122.

El servidor de diseño 510 puede transmitir la especificación de trabajo 120 al servidor de producción 106 utilizando una interfaz de red 514 (por ejemplo, una tarjeta inalámbrica, una conexión por cable, etc.). La especificación de trabajo 120 puede transmitirse a través de una red 526, como una LAN, WAN o Internet.

La especificación de trabajo 120 puede ser recibida por una interfaz de red correspondiente 528 en el servidor productor 106 y almacenada en una memoria 530 del servidor productor 106. La memoria 530 también puede contener la lógica de optimización 122, que puede incluir un modelo o algoritmo 540 configurado para aceptar, como entrada, los requisitos de rendimiento de la especificación de trabajo 120 y proporcionar, como salida, una o más especificaciones de mezcla de construcción que identifican mezclas de construcción que cumplen o se aproximan mejor a los requisitos de rendimiento. El modelo 540 puede ser, por ejemplo, un algoritmo de aprendizaje automático, una red neuronal artificial, un modelo predictivo, un conjunto de reglas y sus correspondientes salidas activadas, etc.

En este contexto, un modelo basado en datos, preferiblemente un modelo de aprendizaje automático basado en datos o un modelo basado meramente en datos, se refiere a un modelo matemático entrenado que se parametriza de acuerdo con un conjunto de datos de entrenamiento para reflejar la cinética de reacción o los procesos fisicoquímicos que tienen lugar durante la mezcla y el uso de la composición de construcción. Un modelo matemático no entrenado se refiere a un modelo que no refleja la cinética de reacción o los procesos físico-químicos, por ejemplo, el modelo matemático no entrenado no se deriva de la ley física que proporciona una generalización científica basada en la observación empírica. Por lo tanto, las propiedades cinéticas o fisicoquímicas pueden no ser inherentes al modelo matemático no entrenado. El modelo no entrenado no refleja tales propiedades. La ingeniería de características y el entrenamiento con los respectivos conjuntos de datos de entrenamiento permiten parametrizar el modelo matemático no entrenado. El resultado de dicho entrenamiento es un modelo meramente basado en datos, preferiblemente un modelo de aprendizaje automático basado en datos, que como resultado del proceso de entrenamiento, preferiblemente únicamente como resultado del proceso de entrenamiento, refleja la cinética de reacción o las propiedades fisicoquímicas.

El modelo 540 puede ser entrenado usando datos históricos de entrenamiento 532. Los datos de entrenamiento 532 pueden incluir datos de entrenamiento etiquetados que incluyan una mezcla de construcción producida previamente y los correspondientes resultados de rendimiento medidos pertenecientes a la mezcla de construcción. Los datos de entrenamiento 532 también pueden incluir datos de simulación que estimen los parámetros de rendimiento para una mezcla de construcción real o hipotética. Los datos de entrenamiento 532 pueden obtenerse mediante experimentación, simulación o medición de una versión desplegada de la mezcla de construcción en una obra real, entre otras posibilidades.

El modelo o algoritmo 540 puede entrenarse utilizando los datos de entrenamiento mediante la lógica de entrenamiento 534. La lógica de entrenamiento 534 puede ser particular al tipo de modelo o algoritmo 540 utilizado. Por ejemplo, si el modelo o algoritmo 540 es un algoritmo genético, la lógica de entrenamiento 534 puede incluir una heurística para seleccionar un candidato más adecuado en una generación y un operador genético para producir una siguiente generación de candidatos. Si el modelo o algoritmo 540 es una red neuronal, la lógica de entrenamiento 534 puede incluir una función de propagación adecuada. La lógica de entrenamiento 534 puede definir pesos iniciales y/o una estructura inicial para el entrenamiento del modelo o algoritmo 540. Otros ejemplos de lógica de entrenamiento 534 incluyen funciones de agrupamiento, funciones de regresión logística, parámetros de series temporales para un análisis de series temporales, estructuras de árboles de decisión, etc.

Los datos de entrenamiento 532 pueden incluir todos los parámetros de rendimiento relevantes para una mezcla de construcción dada (por ejemplo, aquellos parámetros mostrados en la FIG. 2), o puede incluir sólo un subconjunto de dichos parámetros. Cuando sólo un subconjunto de los parámetros está incluido en una entrada dada de los datos de entrenamiento 532, la lógica de entrenamiento 534 puede estar configurada para entrenar sólo una cierta porción del modelo/algoritmo 540 perteneciente a los datos disponibles, o puede estar configurada para extrapolar los datos faltantes de ejemplos o simulaciones similares.

La lógica de entrenamiento 532 puede estar configurada para asignar un peso o clasificación a los diversos parámetros de rendimiento. La ponderación o clasificación puede estar predeterminada (por ejemplo, especificada por ingenieros o expertos), o puede ser asignada por la lógica de entrenamiento 532 basándose en los datos de entrenamiento 532. En algunas realizaciones, la lógica de entrenamiento 534 puede considerar el coste de la mezcla de construcción como uno de los parámetros de rendimiento, pero estar configurada para priorizar el rendimiento de la mezcla sobre el coste de la mezcla.

La lógica de optimización 122 también puede incluir la lógica de reentrenamiento 536. A diferencia de la lógica de entrenamiento 534, que opera sobre datos de entrenamiento históricos 532, la lógica de reentrenamiento puede configurarse para adaptar el modelo o algoritmo 540 sobre la marcha basándose en información recién recibida (por ejemplo, información de los sensores 516 o del servidor contratista 134 que puede no estar reflejada en los datos de entrenamiento 532). La lógica de reentrenamiento 536 puede configurarse para adaptar el modelo o algoritmo 540 de forma más lenta o conservadora que el proceso de entrenamiento inicial, bajo el supuesto de que un modelo adecuadamente entrenado no debe cambiar rápidamente en vista de la limitación de datos. La velocidad de adaptación puede ajustarse para que el usuario pueda modificar el grado en que se tienen en cuenta los nuevos datos. La velocidad de adaptación también puede modificarse automáticamente en determinadas circunstancias. Por ejemplo, si se recibe información del servidor contratista 134 indicando que un lote de hormigón que se ha entregado es inaceptable o no cumple un determinado parámetro de rendimiento, es probable que se requiera una adaptación rápida y que el modelo o algoritmo 540 deba ajustarse inmediatamente.

El modelo o algoritmo 540 puede construirse, en parte, basándose en variables y mapeos 538 que definen cómo es probable que cambios particulares en una mezcla afecten a los parámetros de rendimiento. En las FIG. 3A-3C se representan variables y mapeados ejemplares.

Al determinar qué materias primas están disponibles para ser incluidas en una mezcla de construcción dada o aditivo de construcción, la lógica de optimización 122 puede consultar una biblioteca de componentes 124. La biblioteca de componentes 124 puede estar formada por una serie de entradas 544, cada una de ellas asociada a una determinada sustancia química 546 u otro material. En el caso de un producto compuesto por una mezcla de construcción y un aditivo de construcción, pueden proporcionarse bibliotecas de componentes 124 separadas para la mezcla de construcción y el aditivo de construcción.

Una biblioteca de componentes 124 puede incluir un conjunto completo de productos químicos 546 que pueden ser utilizados para hacer la composición de construcción en cuestión, o puede incluir sólo un subconjunto de dichos productos químicos 546. La selección de un conjunto más reducido y específico de componentes puede ajustarse a los más adecuados para cada aplicación. En lugar de un producto químico individual 546 u otra materia prima individual, una entrada 544 en la biblioteca de componentes 124 puede ser una composición de varias materias primas (manteniendo las sinergias conocidas para ciertas combinaciones químicas), o un producto acabado tal y como se conoce hoy en día. Cuando un componente es una sola materia prima, la selección de una materia prima concreta puede hacerse para aprovechar una concentración superior significativa en la materia prima disponible localmente.

Basar los componentes en sustancias químicas individuales permite variar las cantidades y proporciones y personalizarlas para cada aplicación, conjunto de materiales o condición, como cemento alcalino alto o bajo o temperaturas calientes o frías. Las cantidades y proporciones de los componentes también pueden ajustarse continuamente en una escala móvil dentro de las instalaciones del cliente a medida que cambian las condiciones o los materiales.

Cada producto químico puede ser categorizado por una categoría 548 que representa atributos de rendimiento fundamentales (por ejemplo, "resistencia", "modificación del fraguado", etc.) y una función 550 que describe cómo ese producto químico afecta al atributo de rendimiento (por ejemplo, "aumenta la resistencia" o "acelera el tiempo de fraguado"). Los productos químicos pueden separarse además en clases primarias y secundarias 552, donde un producto químico de clase primaria tiene como propósito principal (o efecto principal) modificar la función 550. Una sustancia química de clase secundaria puede no estar destinada a realizar la función prevista 550 (por ejemplo, tiene un efecto mayor en alguna otra función), pero puede hacerlo como efecto secundario. La Tabla 1 ofrece una lista de atributos, funciones y clases ejemplares que pueden aplicarse a diversas sustancias químicas.

Tabla 1

En la Tabla 2, a continuación, se proporcionan ejemplos adecuados de opciones químicas para cada una de las categorías anteriores. También pueden utilizarse otras opciones químicas, y las categorías no se limitan a los ejemplos que se ofrecen a continuación.

Tabla 2

Opcionalmente, la entrada 544 puede identificar cualquier certificación 554 a la que pudieran optar los componentes (por ejemplo, Certificación C494). Además, la entrada 544 puede especificar detalles de la formulación 556 (por ejemplo, la concentración del producto químico 546 disponible o recomendada, recomendaciones de mezcla, etc.).

La lógica de optimización 122 puede proporcionar además, para cada mezcla (o composición) de construcción identificada, un coste de la mezcla de construcción, un rendimiento estimado de la mezcla de construcción, y una comparación entre mezclas de construcción para parámetros de rendimiento especificados o no especificados. Estos elementos pueden identificarse simulando el rendimiento de la mezcla de construcción utilizando la lógica de simulación 542. La lógica de simulación 542 puede construir un modelo de la estructura que está siendo diseñada por el arquitecto/ingeniero/expertos técnicos utilizando las formulaciones de mezcla generadas por la lógica de optimización 122. La lógica de simulación 542 puede, basándose en información histórica de rendimiento para mezclas de construcción similares y/o modelos matemáticos, evaluar el rendimiento de la mezcla de construcción para parámetros especificados en la especificación del trabajo (y otros parámetros que pueden no estar especificados en la especificación del trabajo pero que pueden ser pertinentes para el rendimiento de la mezcla).

Basándose en la simulación, la lógica de simulación 542 puede generar y/o mostrar un informe comparando las diferentes mezclas de construcción en términos de rendimiento y coste. En algunas realizaciones, sólo los parámetros de rendimiento que difieren entre las mezclas de construcción pueden ser generados o mostrados. En algunas realizaciones, la lógica de optimización 122 puede evaluar y mostrar una comparación basada en parámetros de rendimiento que difieren entre las mezclas de construcción pero que no se especificaron en la especificación de trabajo 120. En consecuencia, si las mezclas de construcción generadas por la lógica de optimización 122 parecen ser similares en términos de los requisitos de rendimiento y coste especificados, estas mezclas de construcción similares pueden diferenciarse basándose en otros factores que podrían no haberse considerado de otro modo.

Una vez determinada o seleccionada una formulación particular de mezcla (o composición) de construcción, el servidor productor 106 puede controlar un dispositivo mezclador 560 en la planta de hormigón para producir la mezcla de construcción. Por ejemplo, el dispositivo mezclador 560 puede incluir un controlador 562 capaz de hacer funcionar la maquinaria mezcladora basándose en instrucciones. El controlador 562 puede controlar el despliegue de materias primas desde los silos de materia prima, o puede generar una cantidad solicitada de materia prima para ser añadida manualmente al dispositivo de mezcla 560. Una vez que las materias primas se añaden al dispositivo de mezcla 560, el controlador 562 puede activar un mezclador durante una cantidad de tiempo especificada (y potencialmente a una potencia especificada o en un patrón de mezcla especificado).

El servidor productor 106 puede generar instrucciones para que el controlador 562 lleve a cabo las actividades anteriores de acuerdo con la formulación especificada por la lógica de optimización 122. Por ejemplo, el controlador 562 puede exponer una interfaz de programación de aplicaciones (API) que permita al servidor productor 106 llamar a funciones del controlador 562 para llevar a cabo las actividades. El servidor productor 106 puede generar instrucciones o llamadas a funciones adecuadas y transmitir las instrucciones/llamadas a una interfaz 564 del dispositivo mezclador 560 a través de una interfaz 558 del servidor productor. Las interfaces 558, 564 pueden comunicarse directamente mediante comunicación por cable o inalámbrica, y/o pueden comunicarse a través de una red.

A medida que los lotes de la composición de construcción son fabricados y enviados a un contratista, el servidor productor 106 puede recibir más retroalimentación de los sensores 516 y/o un servidor contratista 134. Esta información puede permitir que el producto se modifique o reformule basándose en información en tiempo real que describa las condiciones actuales y/o el rendimiento medido. Por ejemplo, un contratista puede generar un informe de rendimiento 506 en una memoria 504 del servidor del contratista 134. El informe de rendimiento puede especificar mediciones cuantitativas (por ejemplo, generadas por los sensores utilizados por el contratista) y/o evaluaciones cualitativas del contratista. El informe de rendimiento 506 puede introducirse en el servidor contratista 134 a través de uno o más dispositivos de entrada/salida 502, como un teclado, un micrófono (para entrada de voz), un puerto de datos, etc. El informe de rendimiento puede ser transmitido al servidor productor 106 a través de una interfaz de red 508.

De forma similar, los datos de rendimiento y/o detalles sobre las condiciones ambientales pueden ser transmitidos al servidor productor desde uno o más sensores desplegados 516. Los sensores 516 pueden ser desplegados, por ejemplo, en los vehículos de transporte que llevan la mezcla al lugar de trabajo, en el propio lugar de trabajo, o en estructuras a lo largo de la ruta desde la planta hasta el lugar de trabajo.

Los sensores 516 pueden incluir un dispositivo de medición 518, como un acelerómetro, anemómetro, higrómetro, fotómetro, etc. Las mediciones del dispositivo de medición pueden transmitirse directamente al servidor de producción 106 a través de una interfaz de red 524, o pueden agregarse en un búfer 522 almacenado en la memoria 520 del sensor 516. Después de una cantidad predeterminada de tiempo, un número predeterminado de lecturas, o cuando la memoria 520 se llena hasta un cierto nivel, los datos almacenados en el buffer pueden ser transmitidos al servidor productor 106.

El intercambio de datos entre el servidor de diseño 510, el servidor contratista 134, el sensor 516 y el servidor productor 106 se describe con más detalle en el diagrama de flujo de datos representado en la FIG. 6A.

Inicialmente, el servidor productor puede iniciar un proceso de entrenamiento 602. La lógica de entrenamiento descrita anteriormente puede consultar datos históricos para construir un modelo o algoritmo para optimizar una formulación, dados los requisitos de rendimiento en una especificación de trabajo.

A continuación, una especificación de trabajo 120 puede ser transmitida desde el servidor diseñador al servidor productor. En respuesta a la recepción de la especificación de trabajo 120, el servidor productor puede iniciar un procedimiento de formulación de mezcla 604, que aplica el modelo de algoritmo a la especificación de trabajo 120 recibida para generar una o más mezclas adecuadas que cumplan o se aproximen lo mejor posible a los requisitos de la especificación de trabajo.

Si se generan múltiples mezclas de construcción, el sistema puede generar una comparación de las mezclas de construcción y permitir que se seleccione una. Una vez identificada una mezcla de construcción objetivo, el servidor productor puede iniciar un procedimiento de producción de mezcla de construcción 606, que puede implicar la generación de instrucciones y/o el control de la maquinaria mezcladora para producir la mezcla de construcción identificada.

En algunos casos, la mezcla de construcción puede ser una mezcla de construcción de uso general cuyas propiedades son modificadas por un aditivo de construcción. Durante el procedimiento de producción del aditivo de construcción, los datos del sensor 136 pueden leerse opcionalmente para identificar las condiciones ambientales que deben tenerse en cuenta. Basándose en los datos del sensor 136 y los requisitos de la especificación de trabajo 120, el sistema puede iniciar un procedimiento de formulación de aditivo de construcción 608 para crear el aditivo de construcción (de manera similar al procedimiento de formulación de mezcla de construcción 604, aunque probablemente con diferentes materias primas). El servidor productor puede entonces iniciar un procedimiento de producción de mezcla de construcción 610 para crear la mezcla de construcción (similar al procedimiento de producción de mezcla de construcción 606). El aditivo de construcción puede añadirse directamente a la mezcla de construcción, o puede crearse por separado y añadirse posteriormente a la mezcla de construcción.

En 612, el servidor productor puede liberar la composición de construcción combinada al lugar de trabajo. Esto puede implicar registrar un identificador del lote de la composición de construcción y hacer que la composición de construcción se cargue en un transporte.

Durante o después de la entrega de la mezcla, el servidor productor puede recibir información de los sensores y/o un informe de rendimiento 506 del servidor contratista. Estos datos pueden proporcionar información en tiempo real que permite al servidor productor actualizar la formulación de la composición de construcción entre lotes, lo que puede mejorar la consistencia, el rendimiento y/o el coste de la mezcla de construcción a medida que se realiza un trabajo. En respuesta a estos datos, el servidor productor puede realizar un proceso de control de calidad, reformulación o reentrenamiento que actualice la mezcla de construcción y/o el aditivo de construcción creados en 606, 610. Los datos actualizados pueden proporcionarse al proceso de optimización, que puede actualizar el modelo o algoritmo, o alternativamente puede volver a aplicar un modelo o algoritmo existente con los nuevos datos proporcionados por los sensores y/o el servidor contratista.

Estas acciones se describen con más detalle en relación con el diagrama de flujo mostrado en la FIG. 6B. Los bloques de la FIG. 6B puede implementarse como lógica 650 o instrucciones almacenadas en un medio no transitorio legible por ordenador para su ejecución en (por ejemplo) el servidor productor.

El procesamiento puede estar en el bloque 652, donde el sistema recibe datos de entrenamiento. Los datos de entrenamiento pueden incluir datos históricos que identifiquen una formulación de mezcla de construcción y los resultados de rendimiento asociados que se midieron cuando se desplegó la formulación de mezcla de construcción. También puede proporcionarse información sobre las condiciones ambientales, la ubicación, etc., como parte de los datos históricos. Los datos de entrenamiento pueden también o alternativamente incluir datos de simulación recibidos como resultado de una simulación por ordenador realizada sobre una formulación de mezcla de construcción hipotética o real.

Los datos de entrenamiento pueden asociarse a varios parámetros de rendimiento. En el bloque 608, las prioridades asociadas a esos parámetros pueden establecerse o ajustarse ajustando un peso de los parámetros. Por ejemplo, el coste de una mezcla de construcción puede perder prioridad frente a los parámetros de rendimiento. Un usuario también puede especificar el rendimiento relativo de varios parámetros (por ejemplo, la resistencia y la durabilidad son más importantes que la estética).

Basado en los datos de entrenamiento y las prioridades especificadas, el modelo o algoritmo puede ser entrenado por la lógica de entrenamiento en el bloque 654. El entrenamiento puede realizarse hasta que se cumplan una serie de condiciones de entrenamiento. Por ejemplo, se puede mantener en reserva un conjunto de datos de entrenamiento para probar el rendimiento del modelo o algoritmo entrenado. El modelo o algoritmo puede probarse con los datos de entrenamiento reservados para determinar si el modelo o algoritmo genera una mezcla adecuada basada en las características de rendimiento (donde la mezcla "adecuada" se consideraría una mezcla dentro de un umbral de diferencia con respecto a la mezcla definida en los datos de entrenamiento).

Si, en el bloque 656, el sistema determina que el modelo ha sido suficientemente entrenado, entonces el procesamiento puede proceder al bloque 568. Si no, el procesamiento puede volver al bloque 652 y el sistema puede incorporar datos de entrenamiento adicionales al modelo o algoritmo.

El sistema puede ser capaz de funcionar en varios modos diferentes. En un modo de "evaluación", el sistema puede aceptar, como entrada, una o más formulaciones de mezclas de construcción y realizar una evaluación del rendimiento de la(s) formulación(es). En un modo "formular", el sistema acepta un conjunto de requisitos (por ejemplo, una especificación de trabajo) y genera una formulación para una mezcla de construcción (o conjunto de mezclas de construcción) que cumple o se aproxima a los requisitos.

Si el sistema está en modo formular en el bloque 568, el procesamiento puede proceder al bloque 660 y el sistema puede recibir la formulación. La formulación puede introducirse a través de una interfaz (por ejemplo, especificando cantidades o proporciones de materias primas identificadas), o puede recibirse como una especificación acabada identificada en una estructura de datos. Se puede recibir una única formulación para su evaluación, o múltiples formulaciones para su evaluación y comparación.

En el bloque 662, el sistema puede ejecutar una simulación en la(s) formulación(es) utilizando la lógica de simulación descrita previamente. El resultado de la simulación puede ser un conjunto de características de rendimiento, parámetros de coste, etc., que se estiman en el bloque 664.

En el bloque 666, el sistema determina si se enviaron múltiples formulaciones para comparación. Si no es así, el sistema genera (en el bloque 668) los valores estimados determinados en el bloque 664. Esto puede implicar el almacenamiento de los valores estimados en una memoria, la transmisión de los valores en una red y/o la visualización de los valores en una pantalla.

Si la formulación fue enviada para evaluación como parte de un procedimiento de producción, entonces en el bloque 670, el sistema puede solicitar aprobación para crear la formulación evaluada. Si se recibe la aprobación en el bloque 670, el procesamiento pasa al bloque 672 y el sistema da instrucciones al equipo de mezcla para crear la formulación, como se ha descrito anteriormente.

Volviendo al bloque 666, si se evaluaron múltiples formulaciones, el sistema puede generar una comparación de las evaluaciones en el bloque 674. La comparación puede proporcionar una visión de conjunto de cada formulación y puede poner de relieve las diferencias en diversas características de rendimiento de las formulaciones. En algunas realizaciones, todas las características de rendimiento pueden mostrarse para su comparación. En otros, sólo pueden mostrarse o resaltarse las características de rendimiento que difieren entre formulaciones. Además, las características de rendimiento que no se especificaron como parte de la solicitud de evaluación original pueden tenerse en cuenta y mostrarse si difieren entre sí. En algunas realizaciones, las características de rendimiento no especificadas pueden considerarse sólo si las características de rendimiento especificadas son las mismas o difieren en menos de una cantidad umbral predeterminada (permitiendo así que formulaciones relativamente similares se diferencien por otros motivos).

Basándose en la comparación, el sistema puede recibir una selección en el bloque 676 de una de las formulaciones (de un usuario, o programáticamente basándose en una ponderación de la importancia de varios parámetros). A continuación, el procesamiento puede pasar al bloque 672 y el sistema puede mezclar la formulación seleccionada como se ha descrito anteriormente.

Si, en el bloque 658, el sistema está en modo "formular", entonces el procesamiento puede proceder al bloque 678, donde se puede recibir una especificación de trabajo o un conjunto de requisitos de rendimiento. En el bloque 680, el sistema puede acceder a un conjunto de entradas, variables o mapeos que describen cómo las materias primas disponibles afectan a los parámetros establecidos en el bloque 678 (esta información puede también o alternativamente incorporarse al algoritmo del modelo/IA/AA).

En el bloque 682, el sistema puede aplicar una inteligencia artificial, algoritmo de aprendizaje automático o modelo para generar una formulación basada en los parámetros recibidos en el bloque 678. La lógica de optimización puede aplicar el algoritmo o modelo para generar una o más formulaciones de salida como se ha descrito anteriormente.

En algunas realizaciones, la IA/AA/modelo puede ser capaz de aplicarse de forma continua hasta que se reciba una orden expresa de parada. En estas realizaciones, la lógica de optimización puede continuar ejecutándose sobre la IA/AA/modelo durante un número predeterminado de iteraciones, durante un periodo predeterminado de tiempo, o hasta que las características de la mezcla de fabricación determinada se encuentren dentro de un margen umbral predeterminado de la especificación del trabajo. También pueden aplicarse otras condiciones de parada.

Después de que se hayan cumplido las condiciones de parada, el procesamiento puede proceder al bloque 684, donde el sistema determina si evaluar la(s) formulación(es) que se generaron en el bloque 682. Si es así, el procesamiento puede volver al bloque 662, y el sistema puede ejecutar simulaciones en el producto o productos formulados. Si no es así, el procesamiento puede proceder al bloque 686, donde la(s) formulación(es) puede(n) ser generada(s) (por ejemplo, a una red, una memoria o una pantalla). Una formulación puede ser seleccionada para su uso (o, en el caso de una única formulación, puede ser aprobada), y el procesamiento puede proceder al bloque 672 donde la formulación puede ser enviada para su mezcla.

Los procedimientos descritos anteriormente pueden incorporarse como instrucciones en un medio legible por ordenador o como parte de una arquitectura de computación. LaFIG. 7ilustra una realización de una arquitectura de computación ejemplar 700 adecuada para implementar diversas realizaciones como las descritas anteriormente. En una realización, la arquitectura de computación 700 puede comprender o implementarse como parte de un dispositivo electrónico, como un ordenador 701. Las realizaciones no están limitadas en este contexto.

Tal y como se utilizan en esta aplicación, los términos "sistema" y "componente" pretenden referirse a una entidad relacionada con un ordenador, ya sea hardware, una combinación de hardware y software, software o software en ejecución, ejemplos de los cuales son proporcionados por la arquitectura de computación ejemplar 700. Por ejemplo, un componente puede ser, entre otros, un proceso que se ejecuta en un procesador, un procesador, una unidad de disco duro, varias unidades de almacenamiento (de medio de almacenamiento óptico y/o magnético), un objeto, un ejecutable, un hilo de ejecución, un programa y/o un ordenador. A modo de ejemplo, tanto una aplicación que se ejecuta en un servidor como el servidor pueden ser un componente. Uno o más componentes pueden residir dentro de un procedimiento y/o hilo de ejecución, y un componente puede estar localizado en un ordenador y/o distribuido entre dos o más ordenadores. Además, los componentes pueden estar acoplados entre sí mediante diversos tipos de medios de comunicación para coordinar las operaciones. La coordinación puede implicar el intercambio unidireccional o bidireccional de información. Por ejemplo, los componentes pueden comunicar información en forma de señales comunicadas a través de los medios de comunicación. La información puede implementarse como señales asignadas a varias líneas de señal. En este tipo de asignaciones, cada mensaje es una señal. Otras realizaciones, sin embargo, pueden emplear alternativamente mensajes de datos. Estos mensajes de datos pueden enviarse a través de varias conexiones. Las conexiones ejemplares incluyen interfaces paralelas, interfaces en serie e interfaces de bus.

La arquitectura de computación 700 incluye diversos elementos informáticos comunes, como uno o más procesadores, procesadores multinúcleo, coprocesadores, unidades de memoria, conjuntos de chips, controladores, periféricos, interfaces, osciladores, dispositivos de temporización, tarjetas de vídeo, tarjetas de audio, componentes multimedia de entrada/salida (E/S), fuentes de alimentación, etc. Sin embargo, las realizaciones no se limitan a la implementación mediante la arquitectura de computación 700.

Como se muestra en laFIG. 7,la arquitectura de computación 700 comprende una unidad de procesamiento 702, una memoria de sistema 704 y un bus de sistema 706. La unidad de procesamiento 702 puede ser cualquiera de los diversos procesadores disponibles en el mercado, incluidos, entre otros, procesadores AMD® Athlon®, Duron®y Opteron® ; procesadores de aplicaciones, integrados y seguros ARM® ; procesadores IBM® y Motorola® DragonBall® y PowerPC® ; procesadores Ib M y Sony® Cell; procesadores Intel® Celeron®, Core (2) Duo®, Itanium®, Pentium®, Xeon® y XScale®; y procesadores similares. También pueden emplearse microprocesadores duales, procesadores multinúcleo y otras arquitecturas multiprocesador como unidad de procesamiento 702.

El bus de sistema 706 proporciona una interfaz para los componentes del sistema incluyendo, pero no limitado a, la memoria de sistema 704 a la unidad de procesamiento 702. El bus de sistema 706 puede ser cualquiera de varios tipos de estructura de bus que puede interconectarse además a un bus de memoria (con o sin un controlador de memoria), un bus periférico y un bus local utilizando cualquiera de una variedad de arquitecturas de bus disponibles comercialmente. Los adaptadores de interfaz pueden conectarse al bus de sistema 706 a través de una arquitectura de ranura. Ejemplos de arquitecturas de ranura pueden incluir, sin limitación, Accelerated Graphics Port (AGP), Card Bus, (Extended) Industry Standard Architecture ((E)ISA), Micro Channel Architecture (MCA), NuBus, Peripheral Component Interconnect (Extended) (PCI(X)), PCI Express, Personal Computer Memory Card International Association (PCMCIA), y similares.

La arquitectura de computación 700 puede comprender o implementar varios artículos de fabricación. Un artículo de fabricación puede comprender un medio de almacenamiento legible por ordenador para almacenar lógica. Ejemplos de un medio de almacenamiento legible por ordenador pueden incluir cualquier medio tangible capaz de almacenar datos electrónicos, incluyendo memoria volátil o memoria no volátil, memoria extraíble o no extraíble, memoria borrable o no borrable, memoria escribible o regrabable, y así sucesivamente. Ejemplos de lógica pueden incluir instrucciones ejecutables de programas informáticos implementadas utilizando cualquier tipo de código adecuado, como código fuente, código compilado, código interpretado, código ejecutable, código estático, código dinámico, código orientado a objetos, código visual, y similares. Las realizaciones también pueden implementarse, al menos en parte, como instrucciones contenidas en o sobre un medio no transitorio legible por ordenador, que pueden ser leídas y ejecutadas por uno o más procesadores para permitir la realización de las operaciones aquí descritas.

La memoria del sistema 704 puede incluir varios tipos de medios de almacenamiento legibles por ordenador en forma de una o más unidades de memoria de alta velocidad, tales como memoria de sólo lectura (ROM), memoria de acceso aleatorio (RAM), RAM dinámica (DRAM), DRAM de doble velocidad de datos (DDRAM), DRAM síncrona (SDRAM), RAM estática (SRAM), ROM programable (PROM), ROM programable borrable (EPROM), rOM programable borrable eléctricamente (EEPROM), memoria flash, memoria polimérica como la memoria polimérica ferroeléctrica, memoria ovónica, memoria de cambio de fase o ferroeléctrica, memoria de silicio-óxido-nitruro-óxido-silicio (SONOS), tarjetas magnéticas u ópticas, un conjunto de dispositivos como las unidades RAID (Redundant Array of Independent Disks), dispositivos de memoria de estado sólido (por ej.., Memorias USB, unidades de estado sólido (SSD) y cualquier otro tipo de medio de almacenamiento adecuado para almacenar información. En la realización ilustrada de laFIG. 7, la memoria del sistema 704 puede incluir memoria no volátil 708 y/o memoria volátil 710. En la memoria no volátil 708 puede almacenarse un sistema básico de entrada/salida (BIOS).

La arquitectura de computación 700 puede incluir varios tipos de medios de almacenamiento legibles por ordenador en forma de una o más unidades de memoria de baja velocidad, incluyendo una unidad de disco duro (HDD) interna (o externa) 712, una unidad de disquete magnético (FDD) 714 para leer desde o escribir en un disco magnético extraíble 716, y una unidad de disco óptico 718 para leer desde o escribir en un disco óptico extraíble 720 (por ejemplo, un CD-ROM o DVD). El HDD 712, el FDD 714 y la unidad de disco óptico 720 pueden conectarse al bus de sistema 706 mediante una interfaz de HDD 722, una interfaz de FDD 724 y una interfaz de unidad de disco óptico 726, respectivamente. La interfaz de disco duro 722 para implementaciones de unidades externas puede incluir al menos una o ambas tecnologías de interfaz de bus serie universal (USB) e IEEE 694.

Las unidades y los soportes legibles por ordenador asociados proporcionan almacenamiento volátil y/o no volátil de datos, estructuras de datos, instrucciones ejecutables por ordenador, etcétera. Por ejemplo, un número de módulos de programa pueden ser almacenados en las unidades y unidades de memoria 708, 712, incluyendo un sistema operativo 728, uno o más programas de aplicación 730, otros módulos de programa 732, y datos de programa 734. En una realización, el uno o más programas de aplicación 730, otros módulos de programa 732, y datos de programa 734 pueden incluir, por ejemplo, las diversas aplicaciones y/o componentes del sistema de mensajería 500.

Un usuario puede introducir comandos e información en el ordenador 701 a través de uno o más dispositivos de entrada alámbricos/inalámbricos, por ejemplo, un teclado 736 y un dispositivo señalador, como un ratón 738. Otros dispositivos de entrada pueden ser micrófonos, mandos a distancia por infrarrojos (IR), mandos a distancia por radiofrecuencia (RF), mandos de videojuegos, lápices ópticos, lectores de tarjetas, dongles, lectores de huellas dactilares, guantes, tabletas gráficas, joysticks, teclados, lectores de retina, pantallas táctiles (capacitivas, resistivas, etc.), bolas de seguimiento, paneles táctiles, sensores, lápices ópticos y similares. Estos y otros dispositivos de entrada suelen conectarse a la unidad de procesamiento 702 a través de una interfaz de dispositivo de entrada 740 que está acoplada al bus de sistema 706, pero pueden conectarse mediante otras interfaces, como un puerto paralelo, un puerto serie IEEE 694, un puerto de juegos, un puerto USB, una interfaz IR, etc.

Un monitor 742 u otro tipo de dispositivo de visualización también se conecta al bus de sistema 706 a través de una interfaz, tal como un adaptador de vídeo 744. El monitor 742 puede ser interno o externo al ordenador 701. Además del monitor 742, un ordenador suele incluir otros dispositivos periféricos de salida, como altavoces, impresoras, etc.

El ordenador 701 puede operar en un entorno de red utilizando conexiones lógicas vía comunicaciones alámbricas y/o inalámbricas a uno o más ordenadores remotos, como un ordenador remoto 744. El ordenador remoto 744 puede ser una estación de trabajo, un ordenador servidor, un enrutador, un ordenador personal, un ordenador portátil, un aparato de entretenimiento basado en microprocesador, un dispositivo paritario u otro nodo de red común, y típicamente incluye muchos o todos los elementos descritos relativos al ordenador 701, aunque, a efectos de brevedad, sólo se ilustra un dispositivo de memoria/almacenamiento 746. Las conexiones lógicas representadas incluyen conectividad alámbrica/inalámbrica a una red de área local (LAN) 748 y/o redes más grandes, por ejemplo, una red de área amplia (WAN) 750. Estos entornos de redes LAN y WAN son habituales en oficinas y empresas, y facilitan las redes informáticas de toda la empresa, como las intranets, todas las cuales pueden conectarse a una red de comunicaciones global, por ejemplo, Internet.

Cuando se utiliza en un entorno de red LAN, el ordenador 701 se conecta a la LAN 748 a través de una interfaz o adaptador de red de comunicación alámbrica y/o inalámbrica 752. El adaptador 752 puede facilitar las comunicaciones alámbricas y/o inalámbricas a la LAN 748, que también puede incluir un punto de acceso inalámbrico dispuesto en ella para comunicarse con la funcionalidad inalámbrica del adaptador 752.

Cuando se utiliza en un entorno de red WAN, el ordenador 701 puede incluir un módem 754, o está conectado a un servidor de comunicaciones en la WAN 750, o dispone de otros medios para establecer comunicaciones a través de la WAN 750, como por ejemplo a través de Internet. El módem 754, que puede ser interno o externo y un dispositivo alámbrico y/o inalámbrico, se conecta al bus de sistema 706 a través de la interfaz de dispositivo de entrada 740. En un entorno de red, los módulos de programa representados en relación con el ordenador 701, o partes del mismo, pueden almacenarse en el dispositivo de memoria/almacenamiento remoto 746. Se apreciará que las conexiones de red mostradas son ejemplares y que pueden utilizarse otros medios para establecer un enlace de comunicaciones entre los ordenadores.

El ordenador 701 es operable para comunicarse con dispositivos alámbricos e inalámbricos o entidades que utilizan la familia de estándares IEEE 802, tales como dispositivos inalámbricos operativamente dispuestos en comunicación inalámbrica (por ejemplo, técnicas de modulación over-the-air IEEE 802.13). Esto incluye al menos las tecnologías inalámbricas Wi-Fi (o Wireless Fidelity), WiMax y Bluetooth™ , entre otras. Así, la comunicación puede ser una estructura predefinida como en una red convencional o simplemente una comunicación ad hoc entre al menos dos dispositivos. Las redes Wi-Fi utilizan tecnologías de radio denominadas IEEE 802.13x (a, b, g, n, etc.) para proporcionar una conectividad inalámbrica segura, fiable y rápida. Una red Wi-Fi puede utilizarse para conectar ordenadores entre sí, a Internet y a redes cableadas (que utilizan medios y funciones relacionados con IEEE 802.3).

LaFIG. 8es un diagrama de bloques que representa una arquitectura de comunicaciones ejemplar 800 adecuada para implementar diversas realizaciones como las descritas anteriormente. La arquitectura de comunicaciones 800 incluye varios elementos de comunicaciones comunes, como un transmisor, receptor, transceptor, radio, interfaz de red, procesador de banda base, antena, amplificadores, filtros, fuentes de alimentación, etc. Las realizaciones, sin embargo, no se limitan a la implementación mediante la arquitectura de comunicaciones 800.

Como se muestra en laFIG.8, la arquitectura de comunicaciones 800 incluye uno o más clientes 802 y servidores 804. Los clientes 802 pueden implementar el dispositivo cliente 510. Los servidores 804 pueden implementar el dispositivo servidor 526. Los clientes 802 y los servidores 804 están conectados operativamente a uno o más respectivos almacenes de datos de cliente 806 y almacenes de datos de servidor 808 que pueden emplearse para almacenar información local de los respectivos clientes 802 y servidores 804, como cookies y/o información contextual asociada.

Los clientes 802 y los servidores 804 pueden comunicar información entre sí utilizando un marco de comunicación 810. El marco de comunicaciones 810 puede implementar cualquier técnica y protocolo de comunicaciones conocidos. El marco de comunicaciones 810 puede implementarse como una red de conmutación de paquetes (por ejemplo, redes públicas como Internet, redes privadas como una intranet empresarial, etc.), una red de conmutación de circuitos (por ejemplo, la red telefónica pública conmutada), o una combinación de una red de conmutación de paquetes y una red de conmutación de circuitos (con pasarelas y traductores adecuados).

El marco de comunicaciones 810 puede implementar varias interfaces de red dispuestas para aceptar, comunicar y conectarse a una red de comunicaciones. Una interfaz de red puede considerarse una forma especializada de interfaz de entrada y salida. Las interfaces de red pueden emplear protocolos de conexión que incluyen, sin limitación, conexión directa, Ethernet (por ejemplo, gruesa, delgada, par trenzado 10/100/1000 Base T, y similares), token ring, interfaces de red inalámbrica, interfaces de red celular, interfaces de red IEEE 802.8a-x, interfaces de red IEEE 802.16, interfaces de red IEEE 802.20, y similares. Además, se pueden utilizar múltiples interfaces de red para conectarse a distintos tipos de redes de comunicaciones. Por ejemplo, pueden emplearse múltiples interfaces de red para permitir la comunicación a través de redes de difusión, multidifusión y unidifusión. En caso de que los requisitos de procesamiento requieran una mayor velocidad y capacidad, se pueden emplear arquitecturas de controlador de red distribuida para agrupar, equilibrar la carga y aumentar de otro modo el ancho de banda de comunicación requerido por los clientes 802 y los servidores 804. Una red de comunicaciones puede ser cualquiera y la combinación de redes cableadas y/o inalámbricas, incluyendo sin limitación una interconexión directa, una conexión personalizada segura, una red privada (por ejemplo, una intranet empresarial), una red pública (por ejemplo, Internet), una red de área personal (PAN), una red de área local (LAN), una red de área metropolitana (MAN), una red de misiones operativas como nodos en Internet (OMNI), una red de área amplia (WAN), una red inalámbrica, una red celular y otras redes de comunicaciones.

Los componentes y características de los dispositivos descritos anteriormente pueden implementarse utilizando cualquier combinación de circuitos discretos, circuitos integrados de aplicación específica (ASICs), puertas lógicas y/o arquitecturas de chip único. Además, las características de los dispositivos pueden implementarse utilizando microcontroladores, matrices lógicas programables y/o microprocesadores o cualquier combinación de los anteriores cuando sea apropiado. Cabe señalar que los elementos de hardware, firmware y/o software pueden denominarse aquí, colectiva o individualmente, "lógica" o "circuito"

Se apreciará que los dispositivos ejemplares mostrados en los diagramas de bloques descritos anteriormente pueden representar un ejemplo funcionalmente descriptivo de muchas implementaciones potenciales. Por consiguiente, la división, omisión o inclusión de funciones en bloque representadas en las figuras adjuntas no implica que los componentes de hardware, circuitos, software y/o elementos para implementar estas funciones se dividan, omitan o incluyan necesariamente en las realizaciones.

Al menos un medio de almacenamiento legible por ordenador puede incluir instrucciones que, cuando se ejecutan, hacen que un sistema realice cualquiera de los procedimientos implementados por ordenador aquí descritos.

Algunas realizaciones pueden describirse utilizando la expresión "una realización" o "una realización" junto con sus derivados. Estos términos significan que un rasgo, estructura o característica particular descrito en relación con la realización está incluido en al menos una realización. Las apariciones de la frase "en una realización" en varios lugares de la especificación no se refieren necesariamente a la misma realización. Además, a menos que se indique lo contrario, se reconoce que las características descritas anteriormente pueden utilizarse juntas en cualquier combinación. Por lo tanto, cualquier característica discutida por separado puede ser empleada en combinación con otras, a menos que se indique que las características son incompatibles entre sí.

Con referencia general a las notaciones y nomenclatura utilizadas en el presente documento, las descripciones detalladas en el presente documento pueden presentarse en términos de procedimientos de programa ejecutados en un ordenador o red de ordenadores. Los expertos en la materia utilizan estas descripciones y representaciones de los procedimientos para transmitir de la forma más eficaz la esencia de su trabajo a otros expertos en la materia.

Un procedimiento se concibe aquí, y en general, como una secuencia autoconsistente de operaciones que conducen a un resultado deseado. Estas operaciones son las que requieren manipulaciones físicas de cantidades físicas. Por lo general, aunque no necesariamente, estas cantidades adoptan la forma de señales eléctricas, magnéticas u ópticas capaces de ser almacenadas, transferidas, combinadas, comparadas y manipuladas de otro modo. A veces resulta conveniente, principalmente por razones de uso común, referirse a estas señales como bits, valores, elementos, símbolos, caracteres, términos, números o similares. No obstante, hay que señalar que todos estos términos y otros similares deben asociarse a las magnitudes físicas apropiadas y no son más que etiquetas convenientes aplicadas a dichas magnitudes.

Además, las manipulaciones realizadas se refieren a menudo en términos, tales como sumar o comparar, que se asocian comúnmente con operaciones mentales realizadas por un operador humano. No es necesaria, ni deseable en la mayoría de los casos, tal capacidad de un operador humano en ninguna de las operaciones descritas en el presente documento, que forman parte de una o más realizaciones. Se trata más bien de operaciones mecánicas. Las máquinas útiles para realizar las operaciones de las diversas realizaciones incluyen ordenadores digitales de propósito general o dispositivos similares.

Algunas realizaciones pueden describirse utilizando la expresión "acoplado" y "conectado" junto con sus derivados. Estos términos no son necesariamente sinónimos entre sí. Por ejemplo, algunas realizaciones pueden describirse utilizando los términos "conectado" y/o "acoplado" para indicar que dos o más elementos están en contacto físico o eléctrico directo entre sí. El término "acoplado", sin embargo, también puede significar que dos o más elementos no están en contacto directo entre sí, pero aun así cooperan o interactúan entre sí.

Varias realizaciones también se refieren a aparatos o sistemas para realizar estas operaciones. Este aparato puede ser construido especialmente para el propósito requerido o puede comprender un ordenador de propósito general como selectivamente activado o reconfigurado por un programa de ordenador almacenado en el ordenador. Los procedimientos aquí presentados no están intrínsecamente relacionados con un ordenador u otro aparato en particular. Varias máquinas de propósito general se pueden utilizar con programas escritos de acuerdo con las enseñanzas aquí, o puede resultar conveniente construir aparatos más especializados para realizar los pasos requeridos del procedimiento. La estructura requerida para una variedad de estas máquinas aparecerá en la descripción dada.

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. Un medio no transitorio legible por ordenador (530) que almacena instrucciones (122, 650) que, cuando son ejecutadas por uno o más procesadores, hacen que el uno o más procesadores:

reciba, en un servidor productor 106, una especificación de trabajo (120) para una composición de construcción (118), especificando la especificación de trabajo (120) uno o más requisitos de rendimiento para la composición de construcción (202-250);

acceda a un conjunto de entradas (402) que afectan a una o varias propiedades de la composición de construcción;

proporcione la especificación del trabajo (120) y el conjunto de entradas (402) a un modelo predictivo (540); determine programáticamente, utilizando el modelo predictivo, una pluralidad de composiciones de construcción (118) que cumplan o se aproximen a los requisitos de rendimiento de la especificación del trabajo dado el conjunto de entradas en el que cada composición de construcción comprende una pluralidad de materias primas (114, 116) mezcladas en una proporción determinada, comprendiendo la determinación eliminar de la consideración al menos una composición de construcción que no cumpla o no se aproxime a los requisitos de rendimiento de la especificación del trabajo de acuerdo con el modelo predictivo; genere la pluralidad de composiciones de construcción que se aproximan a los requisitos de rendimiento de la especificación del trabajo;

ejecute una simulación (542) en cada una de la pluralidad de composiciones para predecir un rendimiento esperado de cada composición de construcción respectiva; y

genere el rendimiento esperado de cada composición de construcción respectiva.

2. El medio de la reivindicación 1, que almacena además instrucciones (562) para producir la composición de construcción determinada.

3. El medio de la reivindicación 1, en el que la composición de construcción se selecciona del grupo de una mezcla de asfalto, una mezcla de hormigón o una mezcla de mortero.

4. El medio de la reivindicación 1, en el que la especificación de trabajo (120) comprende una o más de una propiedad fresca de la composición de construcción (202), una propiedad endurecida de la composición de construcción, una resistencia de la composición de construcción (220), un aspecto superficial de la composición de construcción (228), un coste de la mezcla de construcción(230), o una durabilidad de la mezcla de construcción (232).

5. El medio de la reivindicación 1, que comprende además recibir una prioridad para uno o más de los requisitos de rendimiento, y dar cuenta la prioridad.

6. El medio de la reivindicación 1, en el que el conjunto de entradas comprende una o más de las materias primas disponibles, los datos climatológicos para un sitio de construcción, los procedimientos de construcción a emplear con la composición de construcción, la información de especificación del proyecto, los aditivos de construcción disponibles, y la información relativa al desplazamiento desde un sitio de mezcla a un sitio de construcción.

7. El medio de la reivindicación 1, que además almacena instrucciones para seleccionar una o más características de rendimiento en las que difieren la pluralidad de composiciones de construcción, no especificándose la una o más características de rendimiento como parte de la especificación del trabajo, y la generación de una comparación de la pluralidad de composiciones de construcción basada en las características de rendimiento seleccionadas.

8. El medio de la reivindicación 1, que además almacena instrucciones para:

recibir una notificación de que se ha modificado el conjunto de entradas; y

optimizar de nuevo la composición de construcción determinada basándose en la notificación.

9. El medio de la reivindicación 8, en el que la entrada modificada comprende un conjunto de materias primas y componentes disponibles diferente del que estaba disponible cuando se determinó por primera vez la composición de construcción.

10. Un procedimiento implementado por ordenador (650) que comprende:

recibir, en un servidor productor 106, una especificación de trabajo (120) para una composición de construcción (118), especificando la especificación de trabajo (120) una o más características para la composición de construcción (202-250);

acceder a un conjunto de entradas (402) que afectan a una o más propiedades de la composición de construcción, estando cada una de las entradas asociada a una o más características correspondientes que se ven afectadas por un cambio en la entrada respectiva;

proporcionar la especificación del trabajo (120) y el conjunto de entradas (402) a un modelo predictivo (540); determinar mediante programación, utilizando el modelo predictivo, una pluralidad de composiciones de construcción (118) que cumplan o se aproximen a las características de la especificación del trabajo dado el conjunto de entradas en el que cada composición de construcción comprende una pluralidad de materias primas (114, 116) mezcladas en una proporción determinada, comprendiendo la determinación eliminar de la consideración al menos una composición de construcción que no cumpla o no se aproxime a las características de la especificación del trabajo (120) de acuerdo con el modelo predictivo;

generar la pluralidad de composiciones de construcción que se aproximan a las características de la especificación del trabajo;

ejecutar una simulación (542) en cada una de la pluralidad de composiciones para predecir un rendimiento esperado de cada composición de construcción respectiva; y

generar el rendimiento esperado de cada composición de construcción respectiva.

11. El procedimiento de la reivindicación 10, que comprende además

determinar una composición de construcción inicial utilizando valores iniciales para el conjunto de entradas, estando la composición de construcción inicial asociada a un conjunto inicial de características; aplicar el modelo predictivo para ajustar una o más de las entradas en la composición de construcción inicial, el ajuste hace que cambien las características correspondientes asociadas con la una o más entradas; ajustar el conjunto inicial de características en función de las entradas ajustadas;

determinar al menos una composición de construcción que cumpla o se aproxime a las características especificadas en la especificación de trabajo basándose en las entradas ajustadas, en las que la composición de construcción comprende una lista de ingredientes;

generar la al menos una composición de construcción determinada;

repetir la aplicación y el ajuste:

durante un número predeterminado de iteraciones,

durante un periodo de tiempo predeterminado, o

hasta que las características de la composición de construcción determinada se encuentren dentro de un margen umbral predeterminado de la especificación del trabajo.

12. El procedimiento de la reivindicación 10, en el que el conjunto de entradas (402) comprende una o más de proporciones de mezcla de construcción o aditivos de construcción para la composición de construcción o comportamiento de la materia prima de la composición de construcción.

13. El procedimiento de la reivindicación 10, en el que el conjunto de entradas (402) comprende condiciones ambientales.

14. El procedimiento de la reivindicación 10, en el que las características comprenden una o más de asentamiento, pegajosidad, exudación, pérdida de asentamiento, desviación de resistencia y cambio de volumen de la mezcla de fabricación.

15. Un aparato 106 que comprende:

un medio de almacenamiento no transitorio legible por ordenador (530) que almacena lógica (122, 650) para un modelo predictivo (540) configurado para seleccionar una combinación de mezclas de construcción y aditivos;

una interfaz de hardware (528) configurada para recibir datos de entrenamiento (532), comprendiendo los datos de entrenamiento una composición de construcción predefinida y características de rendimiento asociadas para la composición de construcción predefinida; y

un circuito procesador de hardware (702) configurado para:

entrenar el modelo predictivo (654) basándose en los datos de entrenamiento;

recibir, a través de la interfaz, una especificación de trabajo (120) que especifique uno o más requisitos de rendimiento para una nueva composición de construcción (678), y

utilizar el modelo predictivo para seleccionar una pluralidad de nuevas composiciones de construcción basadas en los requisitos de rendimiento recibidos (682), comprendiendo la selección eliminar de la consideración al menos una composición de construcción que no cumpla o se aproxime a los requisitos de rendimiento recibidos de la especificación de trabajo según el modelo predictivo, y

ejecutar una simulación (542) en cada una de la pluralidad de nuevas composiciones de construcción para predecir un rendimiento esperado de cada composición de construcción respectiva,

en el que el rendimiento esperado de las nuevas composiciones de construcción se genera utilizando la interfaz (528).

16. El aparato de la reivindicación 15, en el que el modelo predictivo está configurado para priorizar un factor de rendimiento sobre un factor de coste.

17. El aparato de la reivindicación 15, en el que el procesador está configurado además para:

recibir un informe (506) de un rendimiento de la nueva composición de construcción; y

volver a entrenar el modelo predictivo (536) basándose en el rendimiento de la nueva composición de construcción.

18. El aparato de la reivindicación 15, en el que los requisitos de rendimiento comprenden uno o más de una propiedad fresca de la composición de construcción (202), una propiedad endurecida de la composición de construcción, una resistencia de la composición de construcción (220), un aspecto superficial de la composición de construcción (228), un coste de la composición de construcción (230), o una durabilidad de la composición de construcción (232).

19. El aparato de la reivindicación 15, en el que la composición de construcción especifica una o más de las materias primas disponibles, los procedimientos de construcción a emplear con la composición de construcción, la información de especificación del proyecto y los aditivos de construcción disponibles.