Dott. Arch. Chiara Cirinnà Un'ontologia per il Knowledge Management di costruzioni in terra: il mix design dell'adobe. Dott. Arch. Chiara Cirinnà Seminario Nazionale Le ontologie in campo umanistico - Archeologia Architettura e Beni Culturali Firenze, 27 gennaio 2006

Contenuti Origini e caratteristiche della ricerca Obiettivi Fonti di conoscenza Strumento utilizzato Metodologia di costruzione dell’ontologia Risultati della ricerca Conclusioni

Origini e caratteristiche della ricerca Un'ontologia per il Knowledge Management di costruzioni in terra: il mix design dell'adobe.

Origini e caratteristiche della ricerca L’adobe

Origini e caratteristiche della ricerca Mix design determinante per la realizzazione del manufatto secondo le pratiche della “regola d’arte” Problematiche rilevanti: Stato delle conoscenze disperso e non organizzato Carenza di conoscenze tecniche sul materiale terra Carenza di conoscenze sulla specificità locale delle tecniche Accesso ai dati e alle informazioni limitato L’impiego della terra cruda in edilizia deve basarsi su un’approfondita conoscenza della materia prima, dalla quale dipendono qualità e caratteristiche dei prodotti finiti. Nel caso delle costruzioni in terra cruda, la fase di selezione del materiale (che viene usato “tal quale” nella maggioranza delle applicazioni) è determinante per garantire la realizzazione del manufatto secondo le pratiche della “regola d’arte”. Fondamentale risulta dunque la quindi la competenza tecnica e pratica necessaria per operare scelte corrette. Tradizionalmente questa valutazione era affidata a figure di esperti o capomastri, che coordinavano i lavori controllando la qualità (natura) delle terre, i tipi di impasto e garantendo la qualità finale dell’opera. Queste figure sono scomparse in Europa con la fine dell’edilizia tradizionale in terra ed il recupero che viene attuato oggi di queste tecniche costruttive necessita lo sviluppo di nuova conoscenza. Non esistono manuali tecnici né normative (metodi di valutazione ricavati da norme che regolamentano altri materiali).

Un’ontologia sul mix design dell’adobe per: Obiettivi Un’ontologia sul mix design dell’adobe per: Riorganizzare e analizzare il corpo di conoscenze esplicite tecniche e scientifiche esistenti Estrarre e sistematizzare le conoscenze tacite relative all’ambito di applicazione sperimentale individuato Creare un modello ontologico unificato e condiviso con gli attori coinvolti nel processo Fornire un “codice di pratica” al progettista

Fonti di conoscenza eterogenee: conoscenze esplicite tecniche (manuali e trattati scientifici, articoli di convegni internazionali, reports ecc.) informazioni esplicite tecniche (dati normativi e procedurali internazionali codificati inerenti altri settori di applicazione) informazioni esplicite tecniche di ambiti disciplinari diversi (geotecnica, chimica, mineralogia, ecc) conoscenze tacite (interviste a ricercatori e professionisti di aree disciplinari diverse) conoscenze tacite (interviste a costruttori e artigiani locali) dati ottenuti da prove di laboratorio Eterogeneità e dispersione delle informazioni -> sforzo iniziale per ricostruire il dominio di conoscenza (raccolta, elaborazione e valutazione delle informazioni necessarie)

Ontology editor Protégé 3.x Strumento utilizzato Ontology editor Protégé 3.x

Ontology editor Protégé 3.x Strumento utilizzato Ontology editor Protégé 3.x

Metodologia di costruzione dell’ontologia Tassonomia Thing Elementi concettuali Elementi del protocollo Materiali Strumenti Attori E’ necessario sottolineare che lo scopo dell’ontologia non è la costruzione di un vocabolario completo di concetti inerenti il dominio, ma piuttosto stabilire una tassonomia di dominio per i concetti più utilizzati in questo ambito di conoscenza; pertanto l’obiettivo associato allo sviluppo di questa fase consiste nel catturare le principali entità rappresentative del dominio del mix design delle architetture in terra, così come i loro attributi e le loro relazioni.

Metodologia di costruzione dell’ontologia Materiali Strumenti Elementi concettuali Procedure Procedure codificate Procedure non codificate Documenti Documenti codificati Documenti non codificati Conoscenze di tipo “descrittivo” Attori Gruppo Persona fisica Elementi del protocollo Conoscenze di tipo “applicativo” Attività elementari Procedimenti Processi

Metodologia di costruzione dell’ontologia Materiali Strumenti Elementi concettuali Procedure Procedure codificate Procedure non codificate Documenti Documenti codificati Documenti non codificati Attori Per descrivere più compiutamente come è avvenuta la costruzione dell’ontologia, è necessario richiamare il problema iniziale che è stato affrontato, ovvero la dispersione e disorganizzazione della conoscenza. Un imperativo che ha guidato la costruzione dell’ontologia è stato pertanto la necessità di ricostruire la base di conoscenza, in maniera il più possibile chiara e utile al fine di supportare i processi decisionali e l’acquisizione di conoscenze di chi non possiede esperienza in questo ambito. Quindi nella classe Elementi del protocollo, la sottoclasse Attività elementari contiene la destrutturazione delle conoscenze, trasformate in singole azioni. Gruppo Persona fisica Elementi del protocollo Attività elementari Procedimenti Processi

Metodologia di costruzione dell’ontologia Attività elementari

Metodologia di costruzione dell’ontologia Materiali Strumenti Elementi concettuali Procedure Procedure codificate Procedure non codificate Documenti Documenti codificati Documenti non codificati Attori Ricordo che la classe Procedure contiene l’insieme di conoscenze, codificate o non codificate (cioè riconosciute dalle autorità competenti ovvero definite da singoli individui o gruppi non istituzionalizzati), riguardanti le analisi da effettuare sulle terre, per individuare la corretta miscela di terra necessaria alla produzione di un adobe. Le procedure sono ricostruite nel loro svolgimento così come vengono fornite in letteratura o nelle normative. Gruppo Persona fisica Elementi del protocollo Attività elementari Procedimenti Processi

Metodologia di costruzione dell’ontologia Al di là della descrizione delle singole proprietà, vorrei soffermarmi sulla descrizione dell’attributo svolgimento. Uno degli scopi principali associati allo sviluppo dell’ontologia del mix design è la definizione di un “protocollo” di supporto alla decisione che assista il progettista nei procedimenti di selezione delle terre, ovvero nelle procedure di analisi finalizzate alla scelta della miscela di terra ottimale. Un’ontologia (un protocollo) che sia process-oriented (orientata al problem-solving) richiede pertanto la descrizione di fasi e successioni temporali, che sono determinate dal susseguirsi di azioni e/o compiti, e che sono difficilmente esprimibili attraverso un’ontologia object-oriented, basata sulla sola rappresentazione tassonomica dei concetti e sulla definizione di proprietà. In questo tipo di ontologia, concetti quali relazioni part-whole, successioni temporali, relazioni funzionali o causali, ----, e particolari tipi di vincoli devono poter essere rappresentati. Una conoscenza rilevante deve poter descrivere dipendenze complesse e il modo in cui gli oggetti sono correlati gli uni agli altri.

Metodologia di costruzione dell’ontologia Le relazioni reificate in Protégé

Metodologia di costruzione dell’ontologia

Metodologia di costruzione dell’ontologia

Metodologia di costruzione dell’ontologia

Metodologia di costruzione dell’ontologia Materiali Strumenti Elementi concettuali Procedure Procedure codificate Procedure non codificate Documenti Documenti codificati Documenti non codificati Attori La classe Elementi del protocollo contiene, oltre alla classe già vista precedentemente delle Attività elementari, anche le classi Procedimenti e Processi. Queste classi diventano il vero elemento fondante dell’ontologia, lo strumento operativo utile per la gestione del protocollo operativo decisionale di supporto al progettista. Le conoscenze scientifiche implementate nella parte “teorica” dell’ontologia contengono tutte le procedure reperite inerenti il dominio in oggetto; per far sì che queste conoscenze possano essere utilizzate in maniera operativa, nella classe Procedimenti sono state ricostruite le procedure nel loro svolgersi causale e sequenziale. Gruppo Persona fisica Elementi del protocollo Attività elementari Procedimenti Processi

Metodologia di costruzione dell’ontologia

Metodologia di costruzione dell’ontologia Materiali Strumenti Elementi concettuali Procedure Procedure codificate Procedure non codificate Documenti Documenti codificati Documenti non codificati Attori Gruppo Persona fisica Elementi del protocollo Attività elementari Procedimenti Processi

Metodologia di costruzione dell’ontologia La sperimentazione applicativa realizzata ha principalmente due obiettivi: l’acquisizione di conoscenze tacite; 2. la verifica dell’applicabilità del prototipo.

Risultati della ricerca L’ontologia sul mix design “Codice di pratica” per il progettista Base di conoscenza condivisa fra gli attori del processo Archivio di casi studio implementati Strumento di supporto alla conoscenza

Conclusioni La tecnologia della terra cruda, per crescere e capitalizzare le sue elaborazioni, necessita di occasioni e strumenti di raccolta, confronto e divulgazione delle conoscenze acquisite. Lo sviluppo della conoscenza è in una tensione costante tra le capacità di piccoli gruppi/comunità di produrre nuova conoscenza e di innovare in modo rapido ed efficace l’esigenza di rendere queste conoscenze accessibili e condivisibili La gestione ontologica della conoscenza si rivela strumento necessario per realizzare questo obiettivo

Grazie per l’attenzione!