Bergische Universität Wuppertal Theoretische Methoden und Angewandte Informatik

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Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Bergische Universität Wuppertal Theoretische Methoden und Angewandte Informatik Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Georg Pegels Projektbearbeitung: Dr.-Ing. Michael Huhn Projekt im DFG-SPP 1103

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Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit

Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau

Bergische Universität Wuppertal Theoretische Methoden und Angewandte Informatik

Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Georg PegelsProjektbearbeitung: Dr.-Ing. Michael Huhn

Projekt im DFG-SPP 1103

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Präsentation Herrsching

Forschungsschwerpunkte Stand der Forschung

– Referenzen & Mehrwert Lösungsansatz

– Szenario / Ausschnitt– Generelle Entscheidungen– Details– Modell und Prozess– Status

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Forschungsschwerpunkt

Verteilte Planungssysteme– „Normale“ Infrastruktur, skalierbar bis Internet– Dynamische Zuordnung von Teilnehmern, Modellen,

Diensten– Modell-basiert

Verwendung existierender Systeme– Datenmodelle, Frontend- und Backend-Programme

Entlastung der Planer– Benutzerfreundlichkeit verteilter Systeme– Konkurrierender Zugriff– Erhalt der Lokalität

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Forschungsschwerpunkt

Beschreibung der Dynamik des Systems– Modellbildung und –verteilung (Struktur)– Modellierung des Verhaltens

(Interaktion, Abläufe, Ereignisse) – semantische Ebene der Bauobjekte und Planungsteilnehmer :

Rechte, Zugriff, Überwachung, Koordination, Information Design Framework

– Use Cases & Design Patterns• class diagrams • sequence & object interaction diagrams

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Stand der Forschung : Referenzen– Objektmodelle (in Bauplanungssystemen verwendet), z.B.

• IFC, ifcXML http://www.iai-international.org • ObjectARX http://www.autodesk.com/objectarx

– Generische Modelle• MOF http://www.omg.org/technology/documents/formal/mof.htm

– Forschung Software-Technologie• Design Patterns http://www.hillside.net

• UML, MDA http://www.uml.org

– Normung im Bereich der XML-Technologien, z.B.• Web Services http://www.w3c.org/2002/ws • XSLT, XPath http://www.w3c.org/Style/xsl

– Webserver-Technologie• Apache, Tomcat, Avalon, Cocoon, Axis http://www.apache.org

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Stand der Forschung : MehrwertWie werden Anwender registriert ? (Wie) Kann man ohne Rechtedefinition arbeiten ? Wie werden Anwender registriert ? (Wie) Kann man ohne Rechtedefinition arbeiten ?

Wem werden Rechte zugewiesen ? Wie werden vorab Rechte definiert ? Wie Wem werden Rechte zugewiesen ? Wie werden vorab Rechte definiert ? Wie werden Erzeugungsrechte definiert ? Wie kann man Rechte an komplexen werden Erzeugungsrechte definiert ? Wie kann man Rechte an komplexen Objekten definieren ? Wie kann man Rechte in geometrischen Bereichen Objekten definieren ? Wie kann man Rechte in geometrischen Bereichen definieren (horizontale Trennung) ? Wie kann man Rechte auf Gewerke verteilen, definieren (horizontale Trennung) ? Wie kann man Rechte auf Gewerke verteilen, die im gleichen geometrischen Bereich auftreten (vertikale Trennung) ? Wie die im gleichen geometrischen Bereich auftreten (vertikale Trennung) ? Wie erfolgt das Locking komplexer Objekte ? Wie kann der Anwender korrekt locken, erfolgt das Locking komplexer Objekte ? Wie kann der Anwender korrekt locken, wenn er die Struktur der Objekte nicht kennt ? Muß der Anwender überhaupt wenn er die Struktur der Objekte nicht kennt ? Muß der Anwender überhaupt locken ? Wie wird der Anwender über Änderungen informiert ? Wann wird der locken ? Wie wird der Anwender über Änderungen informiert ? Wann wird der Anwender über Änderungen informiert ? Welchen Einfluß hat der Anwender auf Anwender über Änderungen informiert ? Welchen Einfluß hat der Anwender auf die Aktualisierung seines Datenbestandes ? Wie kann der Anwender Änderungen die Aktualisierung seines Datenbestandes ? Wie kann der Anwender Änderungen "sichtbar" machen ? Wie stellen sich Änderungsindizes im Modell dar ? Wie kann "sichtbar" machen ? Wie stellen sich Änderungsindizes im Modell dar ? Wie kann der Anwender eigene Änderungen freigeben ? Wie kann sich der Anwender für der Anwender eigene Änderungen freigeben ? Wie kann sich der Anwender für Änderungensinformationen registrieren lassen ? Wie kann man diese Änderungensinformationen registrieren lassen ? Wie kann man diese Anforderung formulieren, um die "Flut" an Änderungensinformation zu optimieren Anforderung formulieren, um die "Flut" an Änderungensinformation zu optimieren ? (Wie) Kann der Anwender den kompletten Inhalt seines Partialmodells im Pm ? (Wie) Kann der Anwender den kompletten Inhalt seines Partialmodells im Pm ablegen ? Kann der Anwender (das Partialmodell) die Integrität des Pm ablegen ? Kann der Anwender (das Partialmodell) die Integrität des Pm zerstören ? Wann wird mit dem Pm synchronisiert ? Wie funktioniert das Undo zerstören ? Wann wird mit dem Pm synchronisiert ? Wie funktioniert das Undo beim Anwender ? Wie wird das Undo auf fremde Views übertragen ? Wie meldet beim Anwender ? Wie wird das Undo auf fremde Views übertragen ? Wie meldet sich der Anwender am Modell an ? Wie kann man "geplant" offline arbeiten ? Was sich der Anwender am Modell an ? Wie kann man "geplant" offline arbeiten ? Was geschieht bei unbeabsichtigten Inkonsistenzen (Fehler, spontanes Offline geschieht bei unbeabsichtigten Inkonsistenzen (Fehler, spontanes Offline arbeiten ohne locking) ? Welche Modellkonfigurationen gibt es (Verhältnis von arbeiten ohne locking) ? Welche Modellkonfigurationen gibt es (Verhältnis von Clients und Servern) ?Clients und Servern) ?

„Best Practice“ der Verteilten Verarbeitung in der Bauplanung

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Entwicklung von Szenarien und Design Patterns– Standpunkt des Ingenieurs (!)– Verteilte Produktmodellierung– plattform-, sprach- und systemunabhängig

Evaluierung und Adaption aktueller Technologien– Webserver– Middleware– XML

Stand der Forschung : Mehrwert

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Lösungsansatz

Szenario– Herrsching– Erweiterung Komplettbau

Generelle Entscheidungen Details Zusammenfassung

– Modell– Prozess– Status

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Szenario : Teilnehmer

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Szenario : Objekte

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Szenario : Teilnehmer

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Szenario : lokale Anbindung

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Szenario : Teilnehmer Komplettbau

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Szenario : Teilnehmer Komplettbau

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Szenario : Raum ändern

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Szenario : Raum ändern

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Szenario : Raum ändern

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Szenario : Raum geändert

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Szenario : Raum geändert

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Entscheidungen

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Detail : model wrapper

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Modell Modellbildung

– model wrapping: (client und server)– gleichzeitiger, konkurrierender Zugriff + Konsistenz– Konstruktionsschritte (wrapper oder im Modell)– dynamische Planungsumgebung– Erhalt der Lokalität– Entkopplung Modell - lokaler client– konzeptuelle Ebene:

Zugriff auf Objektmodell (UML) des Bauwerks– multi user, multi version (Objektebene),

single version branch

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Prozess

Prozessbeschreibung– mikroskopische Umsetzung der Modellzugriffe

innerhalb der Prozesse– Beitrag zur Prozessmodellierung auf semantischer

Ebene der Bauobjekte und Planungsteilnehmer :Rechte, Koordination, Überwachung, Information

– unabhängig von technischer Umsetzung– keine makroskopische Beschreibung zum Zweck der

Steuerung des Prozesses– kein Betrag zur Prozessmodellierung auf

Anwendungsebene, d.h. auf semantischer Ebene des Planungsprozesses

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Status + Ausblick Theorie

Anwenderforderungen- Zielarchitektur- Objektmodelle DFW- use cases, sequences- Rechte, Locking

PraxisBrokerplattformDynamische DiensteMessagingPlanungsclient(s) + Pm

- Tomcat- Web Services- SOAP Erweiterungen- (Objectivity)ACAD, PSS

Muster erkennenKlassifizierung

NotifikationenVirtuelles, verteiltes

Modell, automatische Umsetzung XML <-> Objektmodell