Interoperabilität und automatisches Schlussfolgern für Gebäudeplanung und Baufertigung

Ein industrieorientierter symbolischer KI-Ansatz zur Verknüpfung von Gebäudeplanungs- und Fertigungsdaten unter Berücksichtigung disziplinärer Einschränkungen und Regeln

Bei der Planung von Gebäuden müssen mehrere Disziplinen zusammenarbeiten, um die Leistungsziele von Gebäuden unter der Einhaltung von Einschränkungen zu erfüllen. Probleme beim Datenaustausch zwischen Gebäudeplanung und Fertigung können die frühzeitige Identifizierung von überschrittenen Einschränkungen verhindern und kostspielige Planungsänderungen und Mehraufwände verursachen. Unser Projekt repräsentiert und integriert disziplinäre Daten für Gebäudeplanung und robotische Fertigung mit Wissensgraphen, einer Technologie der symbolischen künstlichen Intelligenz (KI), die auch für das semantische Web verwendet wird. KI kann über diese Repräsentation mit Datenabfragen und automatischem Schlussfolgern die Einhaltung von Fertigungseinschränkungen und Regeln zu Abstandsflächen oder Brandschutz prüfen und so zu effizienteren und nachhaltigeren Fertigungsprozessen mit reduziertem Abfall und CO2-Emissionen beitragen. Für diese Repräsentation entwickeln wir eine Holzgebäude- und eine Fertigungs-Ontologie, verknüpfen beide Ontologien mit Mappings und nutzen Methoden der symbolischen KI, um neues Wissen aus den so verknüpften Daten abzuleiten. Die Methoden werden über ein Software-Framework bereitgestellt. Wir überprüfen die Effektivität und Benutzbarkeit der Ontologien und des Software-Frameworks mit qualitativen und quantitativen Methoden und stellen schließlich die Forschungsergebnisse, das Framework und die Ontologien als open-source zur Verfügung. Um die praktische Relevanz der entwickelten Methoden sicherzustellen, ist GROPYUS als Industriepartner in das Projekt eingebunden. Gropyus hat Expertise in der Planung, Fertigung und im Betrieb von Holzbauten sowie in digitalen Integrationsmethoden.