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Presentazione del corso Informatica per il Design Generativo Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008 Docente Francesco Mele

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Presentazione sul tema: "Presentazione del corso Informatica per il Design Generativo Facoltà di Architettura SUN AA 2007-2008 Docente Francesco Mele"— Transcript della presentazione:

1 Presentazione del corso Informatica per il Design Generativo Facoltà di Architettura SUN AA Docente Francesco Mele

2 1- Dalle rete semantiche alle ontologie 2 - Introduzione alle Ontologie 3 – Protegé (uno strumento per la creazione e lediting di ontologie) – alcuni plugins 4 - Creazioni di ontologie per modelli di artefatti 5 - Rappresentazione di relazioni spaziali quantitative e qualitative. Ragionamento spaziale; 6 – Rappresentazione di vincoli – il plugin PAL (Protegé Axiom Language) 7 - Introduzione alla rappresentazione e al ragionamento funzionale 8- Progettazione generativa formale di artefatti. 9- Visualizzazione di modelli di artefatti 10 - Progetto per la costruzione di un modello generativo di artefatti Argomenti delle lezioni

3 Ontologie basate su frame Monumento Statua Chiesa Sottoclasse di Statua_di_Dante Chiesa di S. Chiara Bene culturale Altare_di_S-Chiara Abside_S-Chiara Sottoclasse di Gotico Stile Dimensione orizzontale Stile, Parte di, Autore_di Dimensione verticale E un Sottoclasse di Altare Parte di Abside E un Parte di nome tipo Frame (classe) Istanza Slot

4 Lontologia di preziosi

5 Glasies flutes ballons cocktails Tumblers Champagne High Tumbler Medium Tumbler Low Tumbler High Ballons Low Ballons Lontologia dei bicchieri

6 Classi di unità tecnologiche, unità tecnologiche e classi di elementi tecnici (UNI 8290) rappresentate come classi di unontologia formale

7 Classi di unità tecnologiche rappresentate mediante unontologia formale (Protegé)

8 A B C D E ppv1 Edificio edx parte_di(ppv1, edx) La parete perimetrale ppv1 fa parte delledificio edx parte_di(P, T):- formato_da(T.P). format_da(T.P):- formato_da(T,T1), formato_da(T1,P). Classi di unità tecnologiche e Parti Totalità

9 Cx Travex Cy Oggetti composti in rappresentazioni ontologiche

10 col1 trave col2 Variando dimensioni Classi di ontologie come modello generativo (1)

11 col1 trave col2 Variando relazioni RELAZIONI SPAZIALI QUALITATIVE r1:sotto[obj1->col1,obj2->trave]. r2:sotto[obj1->col2,obj2->trave]. r3:incontra[obj1->col1,obj2->trave]. r4:incontra[obj1->col2,obj2->trave]. r5:estremitaDx[obj1->col2,obj2->trave]. r6:estremitaSx[obj1->col1,obj2->trave]. Classi di ontologie come modello generativo (2)

12 path side section wedding-ring angle Lontologia in Protégé

13 Un esempio di relazione formed_by part-of

14 Modelli cognitivi di progettazione- agenti razionali

15 Le credenze, desideri ed altri atteggiamenti preposizionali sono stati relazionali. Avere una credenza o un desiderio dotati di un particolare contenuto, vuol dire avere nella mente unoccorrenza (token) di una rappresentazione dotata di quel contenuto immagazzinata nella mente nel modo funzionalmente opportuno (Shaun N., Stich S.) domani piove CredenzaDesiderio domani non piove MENTE token Assunzione della teoria rappresentazionale della cognizione

16 Credenze domani piove la juve gioca bene Desideri domani non piove andare al mare La mente contiene due differenti tipi di stati rappresentazionali, credenze e desideri. (Shaun N., Stich S.) Le credenze sono create/causate generalmente in maniera diretta dalla percezione I desideri/scopi sono generati da credenze e scopi preesistenti Assunzione di base per la rappresentazione

17 Goals Beliefs Rendering Goals Belief model artefact_state Revision ? New goals New beliefs New model Modelli cognitivi di progettazione - agenti razionali

18 Goals 3D rendering satisfactory appraisal Model Artefact not satisfactory appraisal Feedback not satisfactory appraisal Beginning cycle End cycle satisfactory appraisal Model generation cycle Ciclo di progettazione

19 trave col1 trave col1 trave col1 trave col1 trave col2 Ontologie e ragionamento spaziale

20 Tipi di relazione part-whole /olonomia-meronomia Componente - Oggetto (ramo/albero, altare/chiesa,..,); Membro - Collezione (albero/foresta, quadro_x/collezione_quadri,..,) Porzione - Massa (fetta, torta) Materiale - Oggetto (alluminio/aereoplano) Caratteristica - Attività (pagamento/shopping) Sito - Area (Roma-Lazio) Fase - Processo (adolescenza-crescita) Possono essere ridotti a quattro (IRIS) funzione - parte (Fase-Processo, Caratteristica-Attività) segmenti - parte (Componente-Oggetto, Sito-Area) collezione - membro (Componente-Oggetto, Materiale-Oggetto) sottinsieme - insieme (Porzione - Massa)

21 RELAZIONI PARTE-TOTALITA Winston, Chaffin e Hermann hanno proposto le relazioni chiamate WCH, definendo sei diversi tipi di relazioni. Tali relazioni sono distinguibili sulla base di tre criteri: funzionalità, omogeneità, separabilità. Componente/Oggetto: definisce la relazione tra oggetti composti e le loro parti. Le parti sono separabili ed hanno una loro funzionalità, per esempio altare/chiesa. Membro/Collezione: definisce la relazione di appartenenza ad una collezione. I membri non hanno un ruolo funzionale nella collezione e possono essere pertanto separati, ad esempio albero/foresta, colonna/colonnato. Porzione/Massa: definisce la relazione di aggregati omogenei. La massa è considerata come un insieme di parti aventi le stesse caratteristiche, e tali parti sono dello stesso tipo della totalità a cui appartengono e non sono separabili. Per esempio come visto precedentemente, fetta/torta. Materiale/Oggetto: definisce la relazione tra oggetti e il materiale di cui sono fatti. In questo caso il materiale non può essere separato dalloggetto, non ha funzionalità e non è omogeneo. Per esempio acciaio/bici. Caratteristica/Attività: definisce la fase di unattività. La fase, come un componente, ha una suo ruolo funzionale ma non è separabile. Per esempio pagamento/shopping. Sito/Area: definisce una relazione spaziale tra regioni occupate da differenti oggetti. Come porzione/massa, sito/area è omogenea, poiché ogni parte della regione è simile nella sostanza allintera regione, ma essa non può essere separata, per esempio oasi/deserto.

22 Rappresentazioni Spaziali Meronomie /Olonomie Part-Whole

23 Tre principali categorie per le relazioni spaziali Relazioni topologiche; Relazioni direzionali; Relazioni di prossimità

24 Una classificazione delle relazioni spaziali

25 Relazioni topologiche AA B A A B A B BB A B B è dentro A A copre B A è equivalente a B A incontra B B sovrappone A A disgiunto B

26 AD ESEMPIO LA RELAZIONE SPAZIALE QUALITATIVA: r1:sotto[obj1->col1,obj2->trave]. INDETERMINATEZZA DELLE RELAZIONI SPAZIALI QUALITATIVE (1) trave col1 trave col1 trave col1 trave col1 OGGETTO COMPOSTO portale [...formato_da->>{trave, col1, col2}, relazioni_spaziali->>{r1, r2, r3, r4, r5, r6}...] col1 trave col2

27 AD ESEMPIO LA RELAZIONE SPAZIALE QUALITATIVA: r3:incontra[obj1->col1,obj2->trave]. trave col1 trave col1 trave col1 INDETERMINATEZZA DELLE RELAZIONI SPAZIALI QUALITATIVE (2) OGGETTO COMPOSTO portale [...formato_da->>{trave, col1, col2}, relazioni_spaziali->>{r1, r2, r3, r4, r5, r6}...] col1 trave col2 trave col1

28 Relazioni di prossimità Rappresentano relazioni di distanza fra gli oggetti: possono essere qualitative e quantitative Qualitative: ledificio rosso si trova nei pressi (vicino/a pochi passi, etc) dalledificio azzurro Quantitative: ledificio rosso si trova a quindici metri dalledificio azzurro

29 Relazioni direzionali Ad esempio Longitudine, Latitudine Oppure qualitative del tipo:

30 Parti connesse e parti proprie

31 Una domanda di interesse teorico: un individuo è uguale alla somma delle sue parti?

32 Cx Travex Cy Oggetti composti in rappresentazioni ontologiche

33 RELAZIONI SPAZIALI QUALITATIVE r1:sotto[obj1->col1,obj2->trave]. r2:sotto[obj1->col2,obj2->trave]. r3:incontra[obj1->col1,obj2->trave]. r4:incontra[obj1->col2,obj2->trave]. r5:estremitaDx[obj1->col2,obj2->trave]. r6:estremitaSx[obj1->col1,obj2->trave]. ISTANZE DI OGGETTI COMPOSTI: Descrizioni qualitative + Descrizioni quantitative + Regole di inferenze (I) OGGETTO COMPOSTO portale [...formato_da->>{trave, col1, col2}, relazioni_spaziali->>{r1, r2, r3, r4, r5, r6}...] col1 trave col2 Descrizioni qualitative

34 col1 trave col2 Classi di ontologie come modello generativo (1) Variando dimensioni

35 col1 trave col2 Classi di ontologie come modello generativo (2) Variando relazioni RELAZIONI SPAZIALI QUALITATIVE r1:sotto[obj1->col1,obj2->trave]. r2:sotto[obj1->col2,obj2->trave]. r3:incontra[obj1->col1,obj2->trave]. r4:incontra[obj1->col2,obj2->trave]. r5:estremitaDx[obj1->col2,obj2->trave]. r6:estremitaSx[obj1->col1,obj2->trave].

36 Modelli di artefatti come gerarchia di relazioni spaziali

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42 Strategia per il design generativo Definizione del modello dellartefatto (totalità) mediante aggregazione di parti Definizioni delle parti mediante classi 1- individuazione della classe di studio 2- individuazione delle parti 3- individuazione delle relazioni spaziali fra le parti 4- individuazione dei vincoli sulle parti Istanziazione delle parti della totalità Verifica dei vincoli Rendering del modello


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