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BIM基础知识有哪些?建筑工程知识图谱与BIM

发布:中文网小编3号 浏览:3464人 分享
发布于:2020-06-21 15:11

    01、知识图谱介绍

    在之前的介绍中有介绍过知识图谱,知识图谱是若干本体的集合,而本体是分类的结果。创建行业知识图谱的过程,也就是不断分类和归纳行业知识的过程,也是行业(领域)知识的不断总结和升华抽象的过程。知识图谱所代表“领域”可大可小,我们可以以“以建筑工程”为知识图谱“大”领域,按照不同的理解和需求,归纳出“建筑工程领域”不同知识本体。也可以以“建筑运维”为“小”领域,归纳出建筑运维领域目标下的知识本体,如结构健康监测,室内空气湿度,机电能耗分析等本体子目标。

    02、建筑工程领域知识图谱

    建筑工程拥有动态且复杂的行业结构,且与每个人的生活息息相关。对建筑工程从业人员而言,如何根据不同项目类型,不同项目阶段和不同项目目标将过程中的不断重复的知识,使用知识本体的方式进行组织化的设计和管理,以实现领域内知识的重复使用和组织化管理。

    03、创建本体

    对于本体的构建方法和表达方法在《本体论学习笔记一》进行了精炼的介绍。其中提到的“七步法”是常见的创建本体方法,OWL以三元组的形式对本体进行表达,是最新最全面的本体表达方法,同时被W3C所推荐,IFC也逐渐开展了IFCOWL的拓展工作。

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    04、知识库

    对于如何快速创建领域内的知识本体,需要创建者拥有领域内的专业知识,能够比较顺利的完成领域内知识的梳理工作。对于创建方法,笔者借用OWL本体三元组概念,非关系型数据库适用于自动化创建一个知识图谱,该方法在CSDN开源《使用python读取Excel数据,并创建到非关系型数据库》,是一个使用Python语言和Excel文件创建基于Neo4j非关系型图形数据库的知识库创建方法,同时以一个简单的桥梁运维知识图谱为案例演示了该方法。不同的角色对同一领域的专业知识理解会有一些差别,也导致本体分类略有不同,也就是说每个本体创建者创建出来的同一领域本体可能是不同的。

    05、知识图谱作用

    广义上来讲,知识图谱是综合多重学科方法的现代理论,并可以同自然语言,机器学习,推荐算法等信息方法集成应用,辅助人来做决策。显而易见,建筑工程行业知识图谱可以加速建筑信息化工作,拓展建筑信息应用广度和深度,以建筑设计领域为例,知识图谱可以更快的帮助设计师查询到相关设计知识,设计过程中构件推荐优化,帮助校审人员查询常见的设计错误以及应对方法。形成的基于非关系型图形数据库数据库的知识库,使得使用者本体认知可以可视化,并且可以使用简单的CQL语句来进行增删改查操作。

    06、BIM和知识图谱映射关系

    BIM和知识图谱的映射关系一直以来算是一个重大的研究方向,这是一个抽象的概念,简单来说就是需要将BIM中信息同知识库中的信息建立一个映射关系,比如在桥梁BIM模型中存在构件类“支座”,在知识库中也存在“支座”的本体概念,我们需要做的就是使得计算机能够识别两者是同一个对象,最常见的是使用ID的形式。

    同很多基于BIM的方式一样,BIM之于知识图谱,更像是一个中介,一个便于工作流推进和数据结果理解的媒体。

    总结

    社会在科技发展过程中,伴随着越来越复杂化的知识体系,各个学科之间的交叉连接也越来越多,各个学科之间的知识点联系也越来越紧密。知识图谱在从正面总结和重利用已有领域知识的同时,也可以体现不同学科之间知识连接密度,从而促进建筑行业和信息化技术积极的进行更有机结合。


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