metis - Knowledge-based search and query methods for accessing information of semantic models (BIM) to support searching in early design stages.
Image and Language Processing, Computer Graphics and Visualisation, Human Computer Interaction, Ubiquitous and Wearable Computing
Final Report Abstract
Ziel des Forschungsprojektes METIS war die informationstechnische Unterstützung der frühen Phasen des Entwurfsprozesses, um effizient ähnliche architektonische Situationen als Inspiration, konkrete Lösung oder zur Ermittlung des eigentlichen Problems recherchieren zu können. Der iterative Charakter des Entwurfsprozesses bedingt einen kontinuierlichen Wechsel zwischen kreativen, analytischen und prüfenden Schritten, um durch die Auswahl aus den vielversprechendsten Varianten den sinnvollsten Entwurfsansatz auszuwählen. Für die computerbasierte Unterstützung dieser visuell geprägten Denkweisen wurden vergleichbar der Identifikation eines Menschen anhand seines Fingerabdruckes, semantische Fingerabdrücke erarbeitet und als topologische Metadaten abgeleitet. Die Fingerabdrücke werden als Graph repräsentiert und als Teilgraph des gesamten Graphen des Gebäudemodells für Suchalgorithmen genutzt. Beim Ansatz im Projekt ‚metis‘ werden Entwurfsgedanken in einem mehrstufigen Verfahren formalisiert. Die Entwurfsgedanken werden in Skizzen beschrieben und topologische Zusammenhänge der Skizzen computerbasiert in Graphen formalisiert. Mit Hilfe dieser Graphen erfolgen Suchanfragen, die gefundenen Treffer dienen entweder als Inspiration für Entwurfsgedanken bzw. für deren Konkretisierung oder als Feedback für eine Veränderung der Suchanfragen. Zur Ermittlung von Treffern, die die ähnlichen Entwürfe repräsentieren, wurden mehrere Methoden konzipiert, implementiert und evaluiert. Es handelt sich dabei sowohl um klassische (Sub-)graph-Matching-Methoden, als auch adaptierte fallbasierte Ansätze, die auf aktuellen CBR-Techniken basieren. Außerdem wurden auch direkte Datenbankabfragen in einer Graphdatenbank angewendet. In den Evaluationen zeigten diese Retrieval-Methoden eine grundsätzliche Funktionalität. Sie können jedoch, aufgrund der noch frühen Forschungsund Entwicklungsphase, die sich bspw. in der Genauigkeit und Laufzeit bemerkbar macht, noch nicht als produktiv in der Wirtschaft einsetzbar bezeichnet werden. Verwendet werden können diese Retrieval-Ansätze über mehrere, eigens im Projekt konzipierte Entwurfsmodellierungsprototypen, die als Benutzeroberflächen mit modernen Techniken (bspw. touch- oder webbasiert) realisiert wurden. Es wird dabei eine Anfrage in einer ebenfalls im Rahmen des Projektes erarbeiteten Anfragesprache konstruiert und an die Retrieval-Komponente übermittelt. Diese Benutzeroberflächen wurden ebenfalls in Nutzertests evaluiert und können als von der Zielgruppe grundsätzlich akzeptiert bezeichnet werden.
Publications
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