Bachelorarbeit: Reasoning Engine Integration für BIM Gebäudemodellanalysen

Der Industry Foundation Classes (IFC) Standard wurde geschaffen, um einen weltweiten und einheitlichen Datenaustausch im Bausektor zu ermöglichen. Unter anderem wird dieser Standard verwendet, um Gebäude zu modellieren bzw. zu beschreiben. Die ifcOWL-Ontologie bildet diesen Standard in Form einer Ontologie ab. Dieser Ansatz stattet IFC-Modelle mit zusätzlichen Eigenschaften aus, wie beispielsweise der Möglichkeit, Schlussfolgerungen aus dem Modell abzuleiten (reasoning). Die Ableitung solcher Schlussfolgerungen aus einer Ontologie erfolgt typischerweise mithilfe von (semantic) Reasoning-engines, welche sich aus Axiomen und sog. Inference-rules zusammensetzen. Auf die Baubranche bezogen ergibt sich der folgende beispielhafte Anwendungsfall: Ein in ifcOWL modelliertes Gebäude enthält im Idealfall alle relevanten Informationen zu diesem Gebäude. Unter anderem beinhaltet dieses Modell dann auch brandschutztechnische Gebäude-Informationen (z.B.: Brandschutztüren, Fluchtwege, Position von Feuerlöschern, etc...). Das Vorhandensein dieser Informationen bzw. deren intelligente Verknüpfung innerhalb einer Ontologie bietet die Möglichkeit, automatisiert zu berechnen, ob das Gebäude beispielsweise einer bestimmten Brandschutzverordnung entspricht. Diese Schlussfolgerung kann mithilfe einer Reasoning-engine errechnet werden. Die Reasoning-engine in diesem konkreten Anwendungsfall enthält - sehr vereinfacht gesprochen - die geltenden Brandschutzregeln, deren Einhaltung im ifcOWL-Gebäude-Modell überprüft werden. Damit kann somit schlussgefolgert werden, ob das Gebäude den geltenden Brandschutzregeln entspricht oder nicht.
Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Realisierung eines Eclipse-Plugins, mit welchem bereits existierende Reasoning-engines zur Analyse eines ifcOWL-Gebäudemodells integriert werden können. Das umgesetzte Integrations-Interface soll dabei nicht auf bestimmte Reasoning-engines zugeschnitten sein, sondern eine generische, erweiterbare Integrations-Möglichkeit bereitstellen.

Das in dieser Bachelorarbeit entwickelte Eclipse Plugin ist Teil einer Reihe von Plugins zur Realisierung von "BIMClipse", einer Eclipse Anwendung, welche das Arbeiten mit BIM Modellen ermöglichen und enstprechende Andweundgsfälle aus der Baubranche abdecken soll. Weiters bieten wir Ihnen damit die Möglichkeit, sich schon im Bachlor ein interdsiziplinäres Portfolio anzueignen, welches Sie dann im Master "Software Engineering" - wo sie Möglichkeit haben in Wahlfächern tief in die Thematik einzusteigen - entsprechend erweitern können.

Kontakt:
Philipp.Zech@uibk.ac.at
Alexander.Blaas@uibk.ac.at