Application of analytic databases to support decision making in structural engineering

• Autorzy: Szelka J. , Wrona Z.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie analitycznych baz danych przy podejmowaniu decyzji w obszarze budownictwa lądowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Decision making problems encountered in structural engineering are generally multi-stage operations of a considerable degree of complexity. It is essential that such analyses are conducted by advanced information resources and complex relationships between data objects. Advanced information resources require, however, advanced information operations including data gathering, storing, processing and distribution. In order to handle the information complexity, it is vital to apply a systems approach. This approach can be used to describe structures and functions of engineering systems, as well as develop information and functional models of database systems with the aim of performing the most appropriate information-decision processes. It is also important that suitable software tools are applied. One of the most common information solutions used in various areas of management, including structural engineering, is a database system enabling efficient organization and processing of data. Information resources are stored in a database using two-dimensional tables linked by relationships. Data structures are optimized for processing current (transactional) data. Data handling is performed by using algorithmic applications referred to as database management systems. Database systems are applied to support a majority of information and information-decision tasks. Their suitability to support decision making processes, particularly analyses, is considered to be limited, which is mainly due to little information and functional flexibility. The insufficient flexibility of information systems may cause various data formats, especially those from external systems, and "rigid" data structures, which need to be defined as early as at the system design stage, not accepted. Similar limitations are reported for a functional system, the use of which is strictly defined, e.g. data search or aggregation. It has been necessary to develop a new concept of a database system so that the expectations of various areas of data management, whether related to business or engineering, can be met. Databases are now optimized with a view to perform complex analyses, and not only support current, transactional operations. Multidimensional database structures and the corresponding tools for data processing make it possible to use different data sources, and create advanced aggregates and queries, whose forms do not need to be defined at the system design stage. It can be assumed that since analytic processes required for structural engineering projects are similar in structure to those performed in the area of business, the solutions concerning analytic databases can be the same. The multidimensionality of data structures, applicability of external sources, such as GIS or historical data, may contribute to a considerable increase in the efficiency and effectiveness of analytic processes in the area of structural engineering.

PL

Zagadnienia decyzyjne z obszaru budownictwa lądowego należą do przedsięwzięć wieloetapowych, o znacznym stopniu skomplikowania. Złożoność ta wynika z konieczności uwzględniania w procesach analizy rozbudowanych zasobów informacyjnych oraz skomplikowanych relacji między obiektami informacyjnymi. Poziom skomplikowania zasobów informacyjnych niesie za sobą złożoność procesów informacyjnych, obejmujących: gromadzenie, przechowywanie, przetwarzanie i dystrybucję informacji. Warunkiem uporania się ze złożonością informacyjną jest wykorzystanie do opisu budowy lub funkcjonowania systemów inżynieryjnych podejścia systemowego. Tworzone w oparciu o to podejście modele informacyjne i funkcjonalne systemu pozwalają na dobór najbardziej odpowiednich do realizacji procesów informacyjno-decyzyjnych, struktur danych. Dodatkowym wymogiem sprawnej realizacji tych procesów jest zastosowanie odpowiednich narzędzi ich komputerowego wspomagania. Spośród dostępnych rozwiązań informatycznych, umożliwiających zarówno organizowanie informacji, jak i ich przetwarzanie, przy wykorzystaniu podejścia systemowego, do najczęściej wykorzystywanych w różnych obszarach zarządzania, także w budownictwie lądowym, należą systemy baz danych. Zasoby informacyjne przechowywane są w bazie danych w oparciu o dwuwymiarowe tabele powiązane relacjami. Struktury danych są optymalizowane pod kątem bieżącego (transakcyjnego) przetwarzania informacji. Przetwarzanie danych realizowane jest przez algorytmiczne aplikacje, określane mianem systemów zarządzania bazą danych. Systemy baz danych wykorzystuje się powszechnie do wspomagania zdecydowanej większości przedsięwzięć informacyjnych oraz informacyjno-decyzyjnych o charakterze operacyjnym. Ich przydatność do wspomagania procesów decyzyjnych, a zwłaszcza analiz należy jednak uznać za ograniczoną, głównie ze względu na małą elastyczność informacyjną i funkcjonalną tego typu systemów. W obszarze informacyjnym, mała elastyczność przejawia się trudnościami w akceptowaniu różnorodnych formatów danych (zwłaszcza z systemów zewnętrznych) oraz "sztywnymi" strukturami danych, które muszą być definiowane już w procesie projektowania systemu. Podobne ograniczenia można wskazać w odniesieniu do zakresu funkcjonalnego systemu, który jest ściśle określony, np. w zakresie wyszukiwania, czy agregacji danych. Podobne problemy, występujące także w innych obszarach zarządzania, a zwłaszcza w przypadku analiz biznesowych, stały się bodźcem do podjęcia działań zmierzających do opracowania nowej koncepcji systemów baz danych. Zasadnicza różnica polega na optymalizowaniu bazy danych nie pod kątem działań bieżących (transakcyjnych), ale pod kątem analiz. Zaproponowano wielowymiarowe struktury baz danych oraz sprawne narzędzia ich przetwarzania, umożliwiające wykorzystywanie różnorodnych źródeł danych, tworzenie złożonych agregatów oraz złożonych zapytań, których postaci nie muszą być zdefiniowane w fazie projektu systemu. Wydaje się, że uwzględniając podobieństwo struktury procesów analitycznych, występujących w obszarze budownictwa lądowego (czy szerzej - w obszarze inżynierii lądowej) do tych, które występują w innych obszarach zarządzania (np. w obszarze działań biznesowych), można dokonać próby zaadoptowania rozwiązań w zakresie analitycznych baz danych do wspomagania rozwiązania przedsięwzięć analitycznych w obszarze inżynierii. Wielowymiarowość struktur danych, możliwość wykorzystywania źródeł zewnętrznych, takich jak bazy danych GIS czy danych historycznych mogą w znaczny sposób zwiększyć skuteczność a także efektywność procesów analitycznych w obszarze budownictwa lądowego.

Słowa kluczowe

EN

analytic database; transactional database; engineering decision; information system; system approach; decision support

PL

baza danych analityczna; baza danych transakcyjna; podejmowanie decyzji; budownictwo lądowe; system informacji; podejście systemowe; wspomaganie decyzji

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 56, nr 2
• Strony: 173--192
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., il.

Twórcy

autor

Szelka J.

autor

Wrona Z.

• Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych, Wrocław,

Bibliografia

• 1. R. BARKER, Case Method. Modelowanie związków encji, [in Polish] WNT, Warszawa 2005.
• 2. P. BEYNON-DAVIES, Systemy baz danych, [In Polish], WN-T, Warszawa 2002.
• 3. J. BIEŃ, Modelowanie obiektów mostowych w procesie ich eksploatacji, [in Polish], Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2002.
• 4. M. CIECIURA, Podstawy technologii informacyjnych z przykładami zastosowań, [in Polish], VIZJA PRESS&IT, Warszawa 2006.
• 5. O. KAPLIŃSKI, Problems of the information technologies use [in Polish] construction sector: state of the art, Archives of Civil Engineering, 2009.
• 6. O. KAPLIŃSKI, L. JANUSZ: Multifactor Modelling in Construction Management, lst International Conference on Construction Engineering and Management, Seoul 2005, pp. 633-637.
• 7. O. KAPLIŃSKI, E. ZAVADSKAS, Expert systems for construction processes. Statyba (Journal of Civil Engineering and Management), pp. 12, 4, 49-61, 1997.
• 8. O. KAPLIŃSKI, IT Applications in Polish Construction Sector. The 25th International Symposium on Automation and Robotics in Construction, ISARC-2008, Vilnius, June 26-29, pp. 483-489, 2008.
• 9. O. KAPLIŃSKI, L. JANUSZ: Three phases of multifactor modelling of construction processes. Journal of Civil Engineering and Management, 12, 2, June 2006, pp. 127-134.
• 10. O. KAPLIŃSKI, L. JANUSZ: A new approach to design and modeling of flexible corrugated steel plate structures under construction. [w] Innovations in Structural Engineering and Construction. Y.M. Xie & I.Patnaikuni (Eds.). Taylor & Francis Group, London 2007, ISBN 978-0-415-45755-2, pp. 219-224.
• 11. T. KASPROWICZ, Inżynieria przedsięwzięć budowlanych [in Polish], ITE, Radom 2003.
• 12. . KISIELNICKI, H. SROKA, Systemy informacyjne biznesu [in Polish], Placet, Warszawa 2005.
• 13. E. KOLBUSZ, I. REJER, Wstęp do informatyki w zarządzaniu [in Polish], Wydawnictwo Uniwersytetu Szczecińskiego, Szczecin 2007.
• 14. R. MARCINKOWSKI, Metody rozdziału zasobów realizatora w działalności inżynieryjno-budowlanej [in Polish], wyd. WAT, Warszawa 2002.
• 15. J. PENC, Decyzje menadżerskie - o sztuce zarządzania [in Polish], Wydawnictwo C.H.Beck, Warszawa 2007.
• 16. W. RADOMSKI, W. TROCHYMIAK, Zastosowanie komputerów w mostownictwie. Metody komputerowe w Inżynierii Lądowej [in Polish], Vol. 2, No 1-2/92.
• 17. P. SIENKIEWICZ, Analiza systemowa. Podstawy i zastosowania [in Polish], Bellona, Warszawa 1994.
• 18. J. SZELKA, Z. WRONA, Informatyczne wspomaganie działań organizacyjnych i wykonawczych przy budowie obiektów inżynieryjnych [in Polish], Pięćdziesiąta Pierwsza Konferencja Naukowa „Krynica 2005”, 4, pp. 201-208.
• 19. Wykorzystanie analitycznych baz danych w procesach budowy (odbudowy) obiektów inżynieryjnych [in Polish], Pięćdziesiąta Czwarta Konferencja Naukowa „Krynica 2008”, 5, pp. 647-556.
• 20. J. SZELKA, Z. WRONA, Wspomaganie działań inżynieryjnych za pomocą systemów ekspertowych, w: Kapliński O. (red), [in Polish], Metody i modele badań w inżynierii przedsięwzięć budowlanych, PAN KILiW - IPPT, Warszawa 2007.
• 21. P. ZASKÓRSKI, Strategie informacyjne w zarządzaniu organizacjami gospodarczymi [in Polish], WAT, Warszawa 2005.