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Appunti per lapplicazione delle ontologie al processo edilizio Seminario Nazionale Le ontologie in campo umanistico – Archeologia Architettura e Beni Culturali.

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Presentazione sul tema: "Appunti per lapplicazione delle ontologie al processo edilizio Seminario Nazionale Le ontologie in campo umanistico – Archeologia Architettura e Beni Culturali."— Transcript della presentazione:

1 Appunti per lapplicazione delle ontologie al processo edilizio Seminario Nazionale Le ontologie in campo umanistico – Archeologia Architettura e Beni Culturali Firenze 27 gennaio 2006 Marco Masera Università di Firenze Facoltà di Architettura Dipartimento di Tecnologie dellArchitettura e Design Pierluigi Spadolini

2 2 Obiettivi di applicazione delle ontologie al progetto di architettura/ ai processi di costruzione Sviluppare strumenti per il Knowledge management Sviluppare strumenti per il Knowledge management Strumenti di supporto alle metodologie di ricerca Strumenti di supporto alle metodologie di ricerca Analisi delle strutture cognitive del progetto Analisi delle strutture cognitive del progetto Strumenti operativi per gestione del progetto Strumenti operativi per gestione del progetto Definizione di basi di conoscenza Definizione di basi di conoscenza

3 3 Caratteristiche del campo di indagine: ontologie orientate allazione Dominio organizzativo Dominio organizzativo Progettazione/Pianificazione Progettazione/Pianificazione Processi di produzione edilizia Processi di produzione edilizia Dominio tecnologico Dominio tecnologico Domini ontologicamente sporchi Domini ontologicamente sporchi Molteplicità di modelli Molteplicità di modelli Molteplicità di paradigmi Molteplicità di paradigmi Ricchezza semantica Ricchezza semantica Natura linguistica della progettazione… Natura linguistica della progettazione…

4 4 Questioni, temi, spunti… Tecnologia (della costruzione) / Ontologie / Modelli Tecnologia (della costruzione) / Ontologie / Modelli Knowledge Management Knowledge Management Produzione/Condivisione/Riutilizzo nel tempo di basi di conoscenza Produzione/Condivisione/Riutilizzo nel tempo di basi di conoscenza Interoperabilità Interoperabilità Delle organizzazioni sociali Delle organizzazioni sociali Delle applicazioni Delle applicazioni Ontologie di dominio e di sottodominio Ontologie di dominio e di sottodominio Web semantico come contesto operativo per organizzazioni aperte Web semantico come contesto operativo per organizzazioni aperte

5 5 Strumenti per la ricerca applicata nel dominio Sviluppo di un approccio sperimentale nella rappresentazione della conoscenza Sviluppo di un approccio sperimentale nella rappresentazione della conoscenza Strumenti per lo studio di euristiche progettuali Strumenti per lo studio di euristiche progettuali Validazione mediante la definizione di esperimenti Validazione mediante la definizione di esperimenti La condivisione di ontologie esplicite (supporto ai flussi di comunicazione nel progetto) La condivisione di ontologie esplicite (supporto ai flussi di comunicazione nel progetto) Formalizzare procedure semi strutturate o parzialmente istanziate Formalizzare procedure semi strutturate o parzialmente istanziate

6 6 Strumenti per la ricerca applicata nel dominio #2 Ontologie come strutture cognitive Ontologie come strutture cognitive Reificabili Reificabili Formalizzabili Formalizzabili Verificabili con metodi empirici Verificabili con metodi empirici Obiettivo di ricerca è studiarne la stabilità, lutilità, le ricorrenze, le invarianze ecc. Obiettivo di ricerca è studiarne la stabilità, lutilità, le ricorrenze, le invarianze ecc.

7 7 Alcune relazioni fra strumenti di indagine sulla tecnologia della costruzione Tassonomia Vocabolario + Struttura Tassonomia Vocabolario + Struttura Ontologia Tassonomia + Vincoli e Relazioni Ontologia Tassonomia + Vincoli e Relazioni Base di conoscenza Ontologia + Istanze Base di conoscenza Ontologia + Istanze Base di conoscenza Vocabolario + Struttura + Vincoli e Relazioni + Istanze Base di conoscenza Vocabolario + Struttura + Vincoli e Relazioni + Istanze

8 8 Delimitazione del campo operativo delle ontologie Ontologie task oriented nel dominio delle costruzioni Ontologie task oriented nel dominio delle costruzioni Ontologie fungibili come elementi regolatori di reti semantiche complesse Ontologie fungibili come elementi regolatori di reti semantiche complesse Procedure, protocolli Procedure, protocolli Ontologie come paratesto (peritesto più epitesto) Ontologie come paratesto (peritesto più epitesto) Ontologie intorno al testo, supporto allesplicitazione della conoscenza affiancate a e non sostitutive di elementi testuali, per trovare la strada Ontologie intorno al testo, supporto allesplicitazione della conoscenza affiancate a e non sostitutive di elementi testuali, per trovare la strada

9 9 Delimitazione del campo operativo delle ontologie #2 Ontologie come strumenti di mediazione fra tecnologia intesa come discorso e i modelli logico-matematici Ontologie come strumenti di mediazione fra tecnologia intesa come discorso e i modelli logico-matematici Connessione fra la rappresentazione di procedimenti di costruzione e grafi reticolari (reti di Petri ecc.) Connessione fra la rappresentazione di procedimenti di costruzione e grafi reticolari (reti di Petri ecc.) Ontologie per lintegrazione ed il coordinamento dei domini Ontologie per lintegrazione ed il coordinamento dei domini Ad esempio il dominio della pianificazione esteso al dominio della pianificazione temporale, esteso al dominio della pianificazione del sistema di produzione edilizio Ad esempio il dominio della pianificazione esteso al dominio della pianificazione temporale, esteso al dominio della pianificazione del sistema di produzione edilizio

10 10 Esempi applicativi Lo studio di learning objects Lo studio di learning objects Il workflow di azioni di conservazione del patrimoni architettonico Il workflow di azioni di conservazione del patrimoni architettonico

11 11 Protégé Lo scenario di ambienti per lo sviluppo e lediting di ontologie Lo scenario di ambienti per lo sviluppo e lediting di ontologie Protégé-2000 (Protege 2000), Protégé-2000 (Protege 2000), Ontolingua (Ontolingua1997), Ontolingua (Ontolingua1997), Chimaera (Chimaera 2000). Chimaera (Chimaera 2000).

12 12 Protégé: caratteristiche attese impegno duraturo nello sviluppo dello strumento e nella capacità di consolidare un gruppo di interesse scientifico fortemente interdisciplinare impegno duraturo nello sviluppo dello strumento e nella capacità di consolidare un gruppo di interesse scientifico fortemente interdisciplinare separazione teorica e operativa fra strumenti open source e general purpose per la creazione ed il mantenimento di basi di conoscenza ed il dominio specialistico di analisi (sinergia disciplinare); separazione teorica e operativa fra strumenti open source e general purpose per la creazione ed il mantenimento di basi di conoscenza ed il dominio specialistico di analisi (sinergia disciplinare);

13 13 Protégé: caratteristiche attese #2 analogia concettuale e metodologica fra il mondo della costruzioni e lo sviluppo di ontologie in campo medico con riferimento alla definizione di protocolli diagnostici analogia concettuale e metodologica fra il mondo della costruzioni e lo sviluppo di ontologie in campo medico con riferimento alla definizione di protocolli diagnostici Protégé viene definita come unapplicazione orientata a acquisire vantaggio competitivo dalla semplificazione del processo di acquisizione del processo di conoscenza Protégé viene definita come unapplicazione orientata a acquisire vantaggio competitivo dalla semplificazione del processo di acquisizione del processo di conoscenza

14 14 Costruzione di learning object

15 15 Costruzione di learning object #2

16 16 Costruzione di learning object #3

17 17 Workflow

18 18 Workflow:descrizioni di stato

19 19 Workflow applicato ad un protocollo diagnostico

20 Complementi

21 21 Esempio di standard de facto per lo scambio dati nellindustria delle costruzioni e nelledilizia Obiettivo: standard in alcuni segmenti di mercato e in internet per il vantaggio competitivo di alcuni prodotti Obiettivo: standard in alcuni segmenti di mercato e in internet per il vantaggio competitivo di alcuni prodotti Interoperabilità fra sistemi Cad o centrati su Cad. Interoperabilità fra sistemi Cad o centrati su Cad. IFC ("Industry Foundation Classes") sviluppato dalla IAI ("International Alliance for Interoperability") IFC ("Industry Foundation Classes") sviluppato dalla IAI ("International Alliance for Interoperability") Tentativo di accelerare il lavoro ISO attorno agli standard di dati IGES e STEP Tentativo di accelerare il lavoro ISO attorno agli standard di dati IGES e STEP

22 22 Elementi significativi del sistema IFC in breve Standard di rappresentazione di dati grafici, architettonici, costruttivi, principalmente di oggetti 3D che possano essere scambiati fra applicazioni in competizione Standard di rappresentazione di dati grafici, architettonici, costruttivi, principalmente di oggetti 3D che possano essere scambiati fra applicazioni in competizione Logica a oggetti per CAD 3D Logica a oggetti per CAD 3D Anche se IFC è applicato anche al Cad 2D Anche se IFC è applicato anche al Cad 2D Condivisione dati fra utenti e sviluppatori. Condivisione dati fra utenti e sviluppatori. Industria dei componenti ecc… Industria dei componenti ecc…

23 23 Elementi significativi del sistema IFC in breve #2 Oggetti 3d: Inizialmente il campo ristretto a poche applicazioni ad es. ArchiCad Oggetti 3d: Inizialmente il campo ristretto a poche applicazioni ad es. ArchiCad Oggetti 3D: Nemetschek - Allplan, Autodesk - Architectural Desktop, MicroStation - Tri Forma Oggetti 3D: Nemetschek - Allplan, Autodesk - Architectural Desktop, MicroStation - Tri Forma Salva come IFC, Apri come IFC in plain text format Salva come IFC, Apri come IFC in plain text format Set di definizioni di tutti gli oggetti che si possono incontrare nelle costruzioni Set di definizioni di tutti gli oggetti che si possono incontrare nelle costruzioni

24 24 Elementi significativi del sistema IFC in breve #3 Elementi complementari: dati non grafici Elementi complementari: dati non grafici estensione alle stime, al project management estensione alle stime, al project management Oggetti 3D: Nemetschek - Allplan, Autodesk - Architectural Desktop, MicroStation - Tri Forma Oggetti 3D: Nemetschek - Allplan, Autodesk - Architectural Desktop, MicroStation - Tri Forma Salva come IFC, Apri come IFC in plain text format Salva come IFC, Apri come IFC in plain text format Set di definizioni di tutti gli oggetti che si possono incontrare nelle costruzioni Set di definizioni di tutti gli oggetti che si possono incontrare nelle costruzioni IFC è essenzialmente un sistema di modellazione di oggetti grafici IFC è essenzialmente un sistema di modellazione di oggetti grafici

25 25 Esempio: Express è un formalismo per la rappresentazione dei modelli di prodotto

26 26 aecXML – (architecural, engineering and construction + extensible markup language) Agosto 1999 comunicato della Bentley:… offering the initial specification for industry review and comment and establishing an independent working group to make sure aecXML becomes an industry standard with broad, vendor-neutral support in service to all segments of the global AEC community." Agosto 1999 comunicato della Bentley:… offering the initial specification for industry review and comment and establishing an independent working group to make sure aecXML becomes an industry standard with broad, vendor-neutral support in service to all segments of the global AEC community." aecXML è progettato per tutte le applicazioni non grafiche applicabili allindustria delle costruzioni aecXML è progettato per tutte le applicazioni non grafiche applicabili allindustria delle costruzioni Le estensioni di IFC proseguono in questa direzione sovrapponendosi alliniziativa della Bentley Le estensioni di IFC proseguono in questa direzione sovrapponendosi alliniziativa della Bentley Oggetti 3D: Nemetschek - Allplan, Autodesk - Architectural Desktop, MicroStation - Tri Forma Oggetti 3D: Nemetschek - Allplan, Autodesk - Architectural Desktop, MicroStation - Tri Forma Salva come IFC, Apri come IFC in plain text format Salva come IFC, Apri come IFC in plain text format Set di definizioni di tutti gli oggetti che si possono incontrare nelle costruzioni Set di definizioni di tutti gli oggetti che si possono incontrare nelle costruzioni IFC è essenzialmente un sistema di modellazione di oggetti grafici IFC è essenzialmente un sistema di modellazione di oggetti grafici

27 27 aecXML – Bentley System #2 "aecXML is for talking about things, not modeling them. We can use it to agree what door means, but aecXML wont describe doors or model them." "aecXML is for talking about things, not modeling them. We can use it to agree what door means, but aecXML wont describe doors or model them." Questa affermazione sembra delineare abbastanza chiaramente la distinzione fra aecXML e sistema IFC Questa affermazione sembra delineare abbastanza chiaramente la distinzione fra aecXML e sistema IFC Lidea chiave in aecXML è quella di rendere più praticabile lautomazione nel processare i dati Lidea chiave in aecXML è quella di rendere più praticabile lautomazione nel processare i dati aecXML fornisce parole chiave e nomina gli attributi dei dati, favorendone linterpretazione da parte dei programmi software saltando il passaggio dellinterpretazione umana e della re implementazione nei programmi. aecXML fornisce parole chiave e nomina gli attributi dei dati, favorendone linterpretazione da parte dei programmi software saltando il passaggio dellinterpretazione umana e della re implementazione nei programmi.


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