Berichtskolloquium Herrsching, Mai 2003 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für.

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1 Berichtskolloquium Herrsching, Mai 2003 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender Planungszustände Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender Planungszustände Matthias Weise TU Dresden, Lst. Computeranwendung im Bauwesen

2 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender PlanungszuständeGliederung Forschungsschwerpunkt Stand der Forschung Lösungsansatz Ergebnisse der zweiten Förderphase (Modellvergleich)

3 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender PlanungszuständeForschungsschwerpunkt Ziel Unterstützung der asynchronen parallelen Projektbearbeitung unter Verwendung unterschiedlicher Datenmodelle Schwerpunkte Modellsichten und Modelltransformationen Änderungsmanagement und Modellvergleich Zusammenführen divergierender Planungsstände

4 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender Planungszustände Forschungsarbeiten und Entwicklungen Verschiedene Projekte zum Themenkomplex des SPPs (Combi, Combine 2, ToCEE, Blis, GLOBEMEN,...) STEP/IFC + Modellverwaltungssysteme (EDM, Eurostep, STEP Tools, Ecco Toolkit, IFC-Server,...) Theorien/Methoden zu objektorientierten Modellen (deep compare, Syntaxbaumvergleich,...) Stand der Forschung und Entwicklung Bisher:konzeptionelle Modelle + grundlegende Methoden Offen: Managementmethoden + Verknüpfung von Produkt und Prozess, Konzepte zur Datenverwaltung

5 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender Planungszustände Stand der Forschung und Entwicklung Spezielle Probleme Datenmodelle der Wirklichkeit sind i.d.R. nicht auf Erfordernisse der Datenverwaltung optimiert Durchgehende Datenhaltung bei Zulassung temporär divergierender Datensätze (Merging) Skalierbarkeit der Lösungen - Modellierungskonzept - Modellgröße - Datenumfang

6 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender PlanungszuständeLösungsansatz T2T2 T1T1 Planungsfortschritt Koordinationspunkt T0T0 T1T1 TNTN Prozessphase T2T2 IFC2x2-Modell G 2.2 merged IFC2x2-Modell G 1 Nutzungs- änderung für Raum 5.11 Tragwerksplaner SOFiSTiK SlabDesigner Modell: IFC2x2 (ST-View) TGA-Planer Olof Granlund RIUSKA Modell: IFC2.0 (HVAC-View) IFC2x2-Modell G 2.1 merged Partialmodell TW 2 Nachrechnung der neuen Lasten Partialmodell TGA 2 Lüftungsdimensionierung Teilmengenbildung/ Modelltransformation Modellvergleich Modellvergleich Modellvereinigung Modellvereinigung Partialmodell TGA 1 Partialmodell TW 1

7 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender Planungszustände Lösungsstrategie Höchstmögliche Kontrolle der Datenmanipulation durch zentrale Datenverwaltung (Modelltransformation) Reduzierung der auszutauschenden Datenmenge (Modellsichten/Partialmodelle) Minimierung divergierender Planungsstände durch geeigneten Planungsablauf (Konfliktminimierung)Lösungsansatz

8 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender Planungszustände T2T2 T1T1 Arbeitsbereich des TGA-Planers TGA-Planer Olof Granlund RIUSKA Modell: IFC2.0 (HVAC-View) Lösungsansatz - Verteilte Modelle Arbeitsbereich des Tragwerksplaners Tragwerksplaner SOFiSTiK SlabDesigner Modell: IFC2x2 (Structural-View) Datenverwaltung Projekt-Datenserver Modell: IFC2x2 (Gesamtmodell)

9 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender Planungszustände... IfcStructuralPlanarAction Lösungsansatz - Konsistenz Konsistenzsicherung: Syntaktische + semantische Konsistenz auf der Basis der Modell-Definition durch Datenverwaltung Semantik + Inhalt durch Werkzeuge zur Modellverifikation (Solibri Model Checker, CORENET project,...) Änderungszustimmung durch anderer Fachplaner W 4.2 S 4.12 S 4.13 S 4.14 Tragwerksplaner ArchitektTGA WD (L) R 5.11 W 5.2 S 5.14 S 5.13 S 5.12 D 4.3 AD 5.11 L 5.8 W 4.2 S 4.12 S 4.13 S 4.14 Tragwerksplaner ArchitektTGA WD (L) R 5.11 W 5.2 S 5.14 S 5.13 S 5.12 D 4.3 AD 5.11 L 5.8 Abhängigkeiten auf Ingenieurontologie IfcStructuralFaceMember IfcRelAssignsToStructuralMembers IfcRelConnectsStructuralActivity IfcSlab D 4.3 IfcSpace R 5.11 IfcHeatTransferDevice L 5.8 Verknüpfung der Datenstruktur

10 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender Planungszustände Lösungsansatz - Produktmodell Datenmodell - IFC-Modell als Anwendungsziel Harmonisiertes Projektmodell für das Bauwesen - "wesentliche" Daten unterschiedlicher Fachbereiche sind abbildbar Verwendung als "Kernmodell", das zu unterschiedlichen Fachmodellen transformiert werden kann Für Datenverwaltung nicht optimal geeignet - Beschreibungsvielfalt - nicht jedes Objekt besitzt eine Objekt-ID Modellbeschreibungssprache - EXPRESS Standardisierte Modellbeschreibungssprache, die zur Abbildung unterschiedlicher Datenmodelle genutzt wird

11 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender Planungszustände Lösungsansatz - kooperative Bearbeitung Kooperationsstrategie Optimistische Kooperationsstrategie auf der Basis einer Versionsverwaltung (keine Einbringsperren) Eingebrachte Änderungen (Vorschläge) werden durch die Zustimmung von "Verantwortlichen" (rechts-)wirksam asynchroner Vorschlag-Zustimmungs-Zyklus Steuerung der Vorgänge erfolgt über Prozesskoordinierung a) Projektsteuerer b) Ableitung der Verantwortlichkeit aus der Entstehungsgeschichte

12 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender Planungszustände Zwischenergebnisse - Modellvergleich Konzeptionelle Trennung in: Generischer Modellvergleich auf Basis der Datenstruktur Inhaltlicher Vergleich der strukturellen Differenzen Aufbereitung der Ergebnisse für das Zusammenführen Konfiguration der Teillösungen zu einem modellabhängigen Vergleichsprozess PM V1 PM V2 Preprozessor Deltavergleich Generischer Vergleich Merging Objekt-ID=?... Plugin Pre- proz. IFC2x Anwendung Delta-IFC Konfigurieren Verwendung von Objekt- und Differenzmengen ? Teilmengen

13 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender PlanungszuständeTeilmengenbildung Teilmengenspezifikation Regeln für die Teilmengenbildung Information für das Zusammenführen GMSD

14 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender Planungszustände Struktureller Modellvergleich Bei partiell vorhandenen Objekt-IDs: Idee des Syntax(baum)vergleichs + Deep Compare - über Wichtung der Strukturinformationen (1:1, 1:n -> List, Set, Bag) und der Baumtiefe heuristische Regeln -kombinierter inkrementeller Algorithmus bestehend aus: a) Objektvergleich b) Auffinden und Herstellen von Versionsbeziehungen Vorgehensweise Bei unverknüpften Objektmengen: Vergleich/Zuordnung auf Basis der Attributbelegung - über flache und tiefe Hashcodes

15 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender Planungszustände IfcRectangle... IfcWall 15 IfcLocal Placement Struktureller Modellvergleich Problemstellungen: IfcWall 14 IfcWallStandardCase 14 IfcRectangle... IfcPolyline Objektevolution Kardinalität von Versionsbeziehungen Beschreibungsvielfalt Zuordnung von Objektmengen

16 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender Planungszustände Struktureller Modellvergleich Tests mit IFC 1.5.1 (ca. 10000 Datenobjekte) (ca. 50% der IFC-Entities besitzen laut Definition eine Objekt-ID ca. 20% der Instanzen eines konkreten Modells) vollständige Erkennung der Versionsbeziehungen und Differenzen Probleme hinsichtlich Erkennung, Stabilität und Skalierbarkeit bei großen Objektmengen Erfahrungen: Ausblick: Stabilität und Optimierung der Qualität und Rechenzeit Konfiguration von Vergleichsprozessen für Anwendungsbeispiele modellabhängiger Preprozessor und inhaltlicher Vergleich (IFC2x)

17 Berichtskolloquium Herrsching, Mai 2003 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender Planungszustände Ende

18 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender PlanungszuständeAusblick Anwendungsmöglichkeiten: Modelltransformation zu einem Referenzmodell (Normalisierung) Modelltransformation zu Ingenieurontologie um Objektselektion durchzuführen Einsatz in einer Peer to Peer - Umgebung

19 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender PlanungszuständePartialmodellerzeugung

20 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender Planungszustände Problematik: Mapping zu semantisch reicheren Modellen T2T2 T1T1 Planungsfortschritt Koordinationspunkt T0T0 T1T1 TNTN Prozessphase T2T2 IFC2x2-Modell G 2 merged Partialmodell TW 2 Partialmodell TW 1.1 IFC2x2-Modell G 1 Partialmodell TW 1.0

21 TU Dresden, Inst. für Computeranwendung im Bauwesen Weise, Katranuschkov 09. Mai 2003 Ein Kooperationsmodell für die Kontrolle divergierender Planungszustände Struktureller Modellvergleich Zulässige Kardinalität einer Versionsbeziehung (object sharing) Problemstellungen: IfcPoint 1 IfcPoint 2 IfcPoint 3 Objektevolution IfcWall 14 IfcWallStandardCase 14 Beschreibungsvielfalt rectangle == polyline