- BigQuery, Google Cloud Platform, KI
- Big Query, Google Cloud
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Christopher Maier
In zahlreichen Branchen sind Effizienz und Präzision von entscheidender Bedeutung. Die Verwaltung grosser Mengen an Projektdaten, wie Tagesberichte, Protokolle, Beschreibungen, Materialpläne und Produktdatenblätter stellt oft eine komplexe Herausforderung dar. Mit KI und BigQuery können Sie jedoch mühelos mit Ihren Dokumenten interagieren und in Echtzeit die benötigten Informationen abrufen, um fundierte Entscheidungen zu treffen.
Dieses Wiki erklärt anhand eines Beispiels aus der Baubranche, wie diese Technologien zu erheblichen Verbesserungen führen können. Zudem wird ein von uns entwickelter Prototyp vorgestellt, der eine innovative Dokumenten- und Chat-Schnittstelle mit BigQuery als Vektordatenbank nutzt.
Inhaltsverzeichnis
Was ist BigQuery?
BigQuery ist das vollständig verwaltete, serverlose Data Warehouse von Google, das extrem schnelle SQL-Abfragen ermöglicht. Dank der leistungsstarken Recheninfrastruktur von Google ist BigQuery ideal für die Verarbeitung grosser Datensätze und bietet Echtzeitanalysen. Dies ist besonders vorteilhaft für die Baubranche, die einen schnellen Zugriff auf umfangreiche Projektdaten benötigt.
Die Rolle von Vektordatenbanken im Bauwesen
Vektordatenbanken speichern Daten als hochdimensionale Vektoren und eignen sich ideal für Ähnlichkeitssuchen. In der Software werden Vektoreinbettungen verwendet, um den Text von Baudokumenten darzustellen. Dies ermöglicht eine effiziente Suche nach den relevantesten Informationen.
Was ist eine Vektordatenbank?
Eine Vektordatenbank ist eine spezielle Art von Datenbank, die Daten als Vektoren in einem mehrdimensionalen Raum speichert. Diese Vektoren sind mathematische Objekte, die eine Richtung und eine Grösse haben. In diesem Zusammenhang handelt es sich typischerweise um Datenpunkte, die durch Algorithmen in eine numerische Form umgewandelt wurden.
Wie funktionieren Vektordatenbanken?
Zuerst werden die Daten in Vektoren umgewandelt, oft mit Hilfe von Einbettungsmodellen. Zum Beispiel wird Text in numerische Vektoren umgewandelt. Jeder Vektor besteht aus einer Liste von Zahlen (Koordinaten), die die Positionen der Datenpunkte in einem mehrdimensionalen Raum darstellen.
Diese Vektoren werden in der Vektordatenbank gespeichert. Jeder Vektor entspricht einem Datenpunkt und alle Vektoren zusammen bilden eine Art Punktwolke im mehrdimensionalen Raum.
Bei einer Anfrage wird diese ebenfalls in einen Vektor umgewandelt. Die Datenbank sucht dann nach dem Vektor, der dem Abfragevektor am ähnlichsten ist. Die Ähnlichkeit wird häufig durch die Berechnung der Kosinus-Ähnlichkeit oder des euklidischen Abstands zwischen den Vektoren bestimmt.
Mehrdimensionale Räume:
Ein mehrdimensionaler Raum enthält nicht nur die drei klassischen Dimensionen (Länge, Breite, Höhe), sondern viele Dimensionen, manchmal Hunderte oder Tausende. Jede dieser Dimensionen repräsentiert ein bestimmtes Merkmal der Daten.
- Koordinaten in diesem Raum: Jeder Vektor in diesem mehrdimensionalen Raum hat eine bestimmte Anzahl von Dimensionen. Die Koordinaten eines Vektors geben genau an, wo sich ein Datenpunkt in diesem Raum befindet. Ein Vektor in einem dreidimensionalen Raum hat beispielsweise die Koordinaten (2, 3, 5). In einem Raum mit 100 Dimensionen kann ein Vektor entsprechend 100 solcher Zahlen enthalten.
Einführung in den Kontext-Cache:
Der Kontext-Cache ist eine Funktion, die häufig aufgerufene Daten speichert, um sie nicht jedes Mal neu verarbeiten zu müssen. Dies spart Kosten und verbessert die Antwortzeiten.
Vorteile des Kontext-Caching:
- Kostenreduktion: Das Caching von häufig verwendeten Daten senkt die Betriebskosten, da bei jeder Anfrage weniger Token verarbeitet werden müssen.
- Reduzierte Latenz: Auf zwischengespeicherte Daten kann schneller zugegriffen werden, was die Benutzererfahrung verbessert.
- Nachhaltigkeit: Weniger Rechenleistung bedeutet weniger Energieverbrauch und führt zu einem nachhaltigeren Betrieb.
Anwendungsbeispiele für die Dokumentensuche:
Abfrage: „Zeige alle Besprechungsprotokolle und Tagesberichte für Bauphase A bezüglich der Implementierung von Fensterdetails.“
Prozess: Das System durchsucht alle relevanten Dokumente und erstellt eine Historie der Diskussionen und Entscheidungen zu den Fensterdetails, einschliesslich aller Lösungsvorschläge und deren Status.
Antwort: „In den Sitzungsprotokollen und Bautagesberichten vom 1. März bis 15. April wurden mehrere Lösungen zu den Fensterdetails diskutiert. Die endgültige Entscheidung wurde am 10. April getroffen und befindet sich derzeit in der Umsetzungsphase.“
Frage: „Welche Genehmigungen und Prüfungen wurden, wann für das Gebäudefundament der Bauphase 1 erteilt?“
Prozess: Das System verfolgt alle relevanten Genehmigungen und Inspektionen und erstellt eine chronologische Zusammenfassung.
Antwort: „Die Gründungsgenehmigungen für Bauabschnitt 1 wurden am 5. Februar erteilt und die Inspektionen wurden am 12. und 19. Februar durchgeführt. Beide Tests wurden erfolgreich abgeschlossen.“
Abfrage: „Gibt es Materialverbrauchs- und Bestandsberichte für Phase B?“
Prozess: Das System sammelt Informationen aus Materialverfolgungsberichten und Bestandsberichten.
Antwort: „Aus dem Materialverfolgungsbericht geht hervor, dass im Bauabschnitt B 20 Betonfertigteile und 3 Stahltreppen verbaut wurden. Der aktuelle Lagerbestand beträgt 102 Fertigteile und 17 Stahltreppen.“
Abfrage: „Zeige alle Änderungsaufträge und deren Umsetzungsstatus für das Projekt XY."
Prozess: Das System durchsucht die Projektdokumentation und zeigt alle Änderungsaufträge mit ihrem aktuellen Status und der jeweiligen Bauphase an.
Antwort: „Für das Projekt XY gibt es drei Änderungsaufträge, die die Änderung der Dachkonstruktion betreffen und bereits abgeschlossen sind. Anordnung Nr. 3 betrifft zusätzliche Sicherheitsmassnahmen, die genehmigt, aber noch nicht begonnen wurden.“
Frage: „Welche Sicherheitsmassnahmen wurden in Bauphase C im letzten Quartal dokumentiert?“
Prozess: Das System durchsucht die Sicherheits- und Compliance-Dokumente, um einen Überblick über die getroffenen Massnahmen und deren Ergebnisse zu erstellen.
Antwort: „Im letzten Quartal wurde eine regelmässige Sicherheitsüberprüfung für die Bauphase C durchgeführt. Die Massnahmen umfassen die Installation von Auffangnetzen, wöchentliche Sicherheitsübungen und tägliche Sicherheitsbegehungen durch den Sicherheits- und Gesundheitsschutzkoordinator (SiGeKo)“.
Abfrage: „Welche Garantie- und Wartungsarbeiten wurden an der Heizungsanlage durchgeführt?“
Prozess: Das System verfolgt Informationen über die durchgeführten Arbeiten und deren Daten.
Antwort: „Die Heizungsanlage wurde am 15. Januar repariert. Die Garantiearbeiten umfassten den Austausch des Thermostats am 20. Februar und die Reparatur des Lecks am 5. März. Alle Arbeiten wurden dokumentiert und abgeschlossen.“
Fazit:
KI und BigQuery bieten schnelle, präzise und skalierbare Lösungen für die Datenanalyse und den Informationsabruf, die das Projektmanagement in verschiedenen Branchen erheblich verbessern können. Unser Prototyp zeigt, wie diese Technologien genutzt werden können, um eine leistungsfähige Chat-Schnittstelle zu entwickeln, die effizient auf relevante Dokumente zugreift und diese verarbeitet.
Sind Sie interessiert? Kontaktieren Sie uns noch heute, um mehr darüber zu erfahren, wie Ihre Prozesse durch den Einsatz von KI und BigQuery optimiert werden können.
Mehr wissen?
Sie möchten tiefer in dieses Thema einsteigen? Dann freuen wir uns, persönlich mit Ihnen über die Möglichkeiten der Google Cloud Platform (GCP) zu sprechen.
Published by:
Christopher Maier
Google Cloud Platform (Cloud Infrastructure | Cloud Solutions) Consultant
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