Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Information and decision modelling in civil engineering

Szelka Janusz

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 4

97--110

EN

Information and decision projects in the area of civil engineering are usually complex and heterogeneous. This, in turn, requires the use of IT solutions to support them. The selection of the appropriate models for data or knowledge representation, which are the information resources of such systems in connection with the selection of analytical and decision models, can be considered as one of the elements of the rationalization of engineering projects. The approach that takes account of the significant complexity and heterogeneity of problems is a system approach with the use of an object-oriented way of organizing data or knowledge. Not only does it ensure efficient modelling of information and decision processes in the field of engineering projects (also in crisis situations), due to the uniformity of the model approach, it also allows for maintaining the continuity of the implementation of complex processes of various specificity, e.g. the different levels of structuring or the randomness of partial problems.

PL

Przedsięwzięcia inżynieryjne w poszczególnych etapach budowy, czy odbudowy zniszczonych obiektów infrastruktury transportowej, można zaliczyć do skomplikowanych, zarówno z punktu widzenia technicznego, jak i organizacyjnego. Ponadto dodatkowym utrudnieniem są często ograniczenia czasowe nałożone na realizację procesów analityczno-decyzyjnych. Taka sytuacja wymusza konieczność ciągłych udoskonaleń w zakresie planowania, projektowania oraz organizacji budowy (odbudowy) obiektów inżynieryjnych. W praktyce inżynierskiej rozwiązanie sytuacji problemowej wymaga najczęściej podjęcia wieloetapowych i niejednorodnych działań. Dodatkowo, zbiory koniecznych do przeanalizowania decyzji dopuszczalnych są zazwyczaj liczne, co przy konieczności dodatkowego uwzględniania losowości zjawisk i niekompletności zasobów informacyjnych nakłada na decydenta - inżyniera konieczność specyficznego podejścia do rozwiązywanego problemu. Wydaje się, że istotnym aspektem takiego podejścia jest dostrzeganie w każdym działaniu cząstkowym (obliczeniach, decyzji) całości problemu decyzyjnego, którego to działanie dotyczy. Holistyczne podejście do zadań decyzyjnych, w odróżnieniu od podejścia redukcjonistycznego, daje możliwość analizy i uwzględniania wpływu poszczególnych elementów całości na inne elementy i, co równie ważne - wpływu każdego z tych elementów na funkcjonowanie całości. Za główny cel artykułu przyjęto zaprezentowanie holistycznego podejścia w procesie informacyjno-decyzyjnym związanym z budową mostów w sytuacjach kryzysowych, bazując na wojskowych konstrukcjach składanych. W niniejszym opracowaniu uwagę skupiono głównie na specyfice modeli oraz procesów modelowania w obszarze budownictwa lądowego. Ma ono obecnie szczególne znaczenie, kiedy program infrastruktury komunikacyjnej jest programem rządowym. Oznacza to modernizację dróg, a tym samym przebudowę mostów poprzez poszerzenie jezdni, czy budowę nowych przepraw mostowych. Jednak na czas przebudowy lub odbudowy stałych obiektów drogowych należy zapewnić mosty objazdowe bądź tymczasowe, które mogą być montowane z konstrukcji tymczasowych mostów składanych. Dlatego też opisywane przedsięwzięcia informacyjno-decyzyjne w budownictwie lądowym zobrazowano głównie przykładami, odnoszącymi się do projektowania technicznego obiektów mostowych oraz technologii i organizacji ich budowy w warunkach szczególnych (np. przebudowa mostów lub ich odbudowa po przejściu fali powodziowej).

2

Możliwości wykorzystania eksploracyjnej analizy danych w przedsięwzięciach inżynieryjnych

Szelka J., Wrona Z.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 1/I

213--220

PL

Wszystkie kategorie procesów informacyjno-decyzyjnych, realizowanych w obszarze przedsięwzięć inżynieryjnych, wymagają gromadzenia i przetwarzania znacznych ilości danych. Systemy baz danych, eksploatowane w obszarze tych przedsięwzięć, wykorzystuje się niemal wyłącznie do bieżącego przetwarzania informacji. Ich wykorzystanie do celów analitycznych ogranicza się do analiz całkowicie sterowanych przez użytkownika (inżyniera). Natomiast, w wielu obszarach zarządzania, w przechowywanych zasobach danych dostrzega się ogromny potencjał analityczny i dokonuje się z powodzeniem ich zautomatyzowanej eksploracji, pozyskując w ten sposób nową wiedzę (odkrywając nietrywialne, nieznane wcześniej prawidłowości). Wydaje się, że nie ma przeszkód, by podobne działania realizować także w obszarze przedsięwzięć inżynieryjnych, odkrywając nowe klasyfikacje, asocjacje, czy identyfikując sekwencje zdarzeń. Zautomatyzowana eksploracja danych często okazuje się jedynym sposobem wyszukiwania prawidłowości w ogromnych zbiorach danych, których człowiek nie jest w stanie przeanalizować. Specyfika przedsięwzięć inżynieryjnych (znaczna złożoność, niejednorodność a często także niepowtarzalność sytuacji problemowych) narzuca przy tym określone ograniczenia na poszczególne etapy takiej analizy. W opracowaniu przybliżono uwarunkowania stosowania eksploracyjnej analizy danych w przedsięwzięciach inżynieryjnych, nakreślono zakres przedsięwzięć niezbędnych do wykonania w poszczególnych jej etapach oraz wskazano narzędzia umożliwiające programową realizację tego typu przedsięwzięć.

EN

In all categories of information-based decision-making processes implemented in the area of engineering, a significant amount of data must be gathered and processed. Parameters of engineering equipment, as well as data gathered, inter alia, during analysis, design and construction of engineering objects or systems for monitoring engineering structures are stored mainly in operational databases. Database systems utilized in the area of engineering are used almost exclusively for ongoing information processing. Their use for analytical purposes is limited to analyses entirely directed by the user (engineer). On the other hand, in many areas of management, pools of stored data are valued for their immense analytical potential, and their automated exploration is successfully conducted, yielding new knowledge (bringing out extraordinary, hitherto unknown regularities). There is no reason to believe that such activities would not be feasible also in the area of engineering, where they would produce discoveries of new classifications, associations, or identification of sequences of events. Automated exploration of data often turns out to be the only way of looking for regularities in pools of data which are too large for a human being to analyze. The character of engineering projects (their high complexity, heterogeneity, and often the uniqueness of the problem situation) imposes specific restrictions on each phase of such analysis. This study explains conditions for use of exploratory data analysis in engineering projects, delineates the scope of activities which have to be undertaken on its consecutive stages, and presents tools enabling programmatic completion of such projects.

3

Knowledge discovery in data in construction projects

Szelka J., Wrona Z.

Archives of Civil Engineering

|

2016

|

Vol. 62, nr 2

217--228

EN

Decision-making processes, including the ones related to ill-structured problems, are of considerable significance in the area of construction projects. Computer-aided inference under such conditions requires the employment of specific methods and tools (non-algorithmic ones), the best recognized and successfully used in practice represented by expert systems. The knowledge indispensable for such systems to perform inference is most frequently acquired directly from experts (through a dialogue: a domain expert - a knowledge engineer) and from various source documents. Little is known, however, about the possibility of automating knowledge acquisition in this area and as a result, in practice it is scarcely ever used. lt has to be noted that in numerous areas of management more and more attention is paid to the issue of acquiring knowledge from available data. What is known and successfully employed in the practice of aiding the decision-making is the different methods and tools. The paper attempts to select methods for knowledge discovery in data and presents possible ways of representing the acquired knowledge as well as sample tools (including programming ones), allowing for the use of this knowledge in the area under consideration.

PL

Problemy decyzyjne w obszarze przedsięwzięć budowlanych charakteryzują się w wielu przypadkach słabym poziomem ustrukturyzowania. W procesie wnioskowania stosuje się wówczas często metody heurystyczne. Wśród nich szczególne znaczenie należy przypisać wnioskowaniu eksperckiemu. Informatyczne wspomaganie tych przedsięwzięć jest realizowane przy użyciu systemów ekspertowych. Jednym z ważniejszych czynników warunkujących skuteczność wnioskowania jest jakość wiedzy, wykorzystywanej do wypracowania decyzji. Przedsięwzięcie pozyskiwania wiedzy od ekspertów dziedzinowych zaliczane jest do najbardziej pracochłonnych i kosztownych etapów tworzenia bazy wiedzy. Znaczny poziom złożoności procesów związanych z akwizycją wiedzy eksperckiej w obszarze przedsięwzięć budowlanych, jej czasochłonność i duże koszty stały się przesłanką do poszukiwania innych możliwości w zakresie pozyskiwania wiedzy (w tym – automatyzacji pozyskiwania wiedzy).

4

Wykorzystanie innowacyjnych baz danych do wspomagania przedsięwzięć inżynieryjnych w sytuacjach kryzysowych

Szelka J., Wrona Z.

Logistyka

|

2014

|

nr 5

1527-1534

PL

Przedsięwzięcia inżynieryjne często dotyczą sytuacji nietypowych, obarczonych dodatkowymi uwarunkowaniami i ograniczeniami. Racjonalny dobór informatycznych rozwiązań wspomagających te przedsięwzięcia wymaga wnikliwej oceny możliwych do wykorzystania technologii. Obszarem przedsięwzięć inżynierskich, w którym dobór technologii informatycznych, zarówno w zakresie zasobów informacyjnych, jak i produktów programistycznych, zarządzających tymi zasobami, wydaje się mięć szczególnie znaczenie w wypracowaniu racjonalnych rozwiązań, jest obszar przedsięwzięć o charakterze anlityczno-decyzyjnym. Niezwykle użyteczne do ich wspomagania okazują się systemy regułowe (eksperckie), które muszą być jednak wspierane technologiami tradycyjnych baz danych, ze względu na znaczne ilości potrzebnych danych ewidencyjnych. Do wspomagania przedsięwzięć inżynieryjnych o charakterze analityczno-decyzyjnym można zaproponować innowacyjne technologie baz danych, oferujące zarówno typowe, rozbudowane możliwości ewidencyjne, jak i niespotykane dotychczas w bazach danych własności regułowe. Tego typu technologie, określane mianem aktywnych baz danych można z powodzeniem wykorzystać w takich obszarach przedsięwzięć inżynieryjnych, jak dobór konstrukcji mostów czy monitoring obiektów inżynieryjnych. Przedsięwzięcia takie, były dotychczas wspomagane przez różne, niejednorodne rozwiązania informatyczne, co zwykle znacząco komplikuje proces wspomagania i może ujemnie wpływać na skuteczność końcowego efektu.

EN

Engineering projects frequently concern atypical situations, limited by additional conditions and constraints. A rational selection of IT solutions aiding such projects requires a thorough assessment of technologies that might potentially be employed. One area of engineering projects where a selection of appropriate information technologies, namely information resources and programming products managing those resources, seems to be of particular significance in working out rational solutions is the area of analytical and decision-making tasks. The systems that appear to be most effective in supporting engineering projects are rule-based (expert) systems, which must, however, be aided with traditional database technologies, due to substantial volumes of recording data required. In order to assist engineering projects of analytical and decision-making nature, one may propose, though, innovative database technologies, offering both typical and elaborate recording capabilities as well as rule-based properties, which are a novelty in databases. It seems that such technologies, referred to as active databases, may well be employed in such areas of engineering projects as a selection of bridge structures or engineering facilities monitoring, examples. Such projects, owing to their nature, so far have been aided by various, heterogeneous IT solutions, which normally complicates the aiding process and may have a negative impact on the effectiveness of the final effect.

5

Wykorzystanie innowacyjnych technologii baz danych do wspomagania przedsięwzięć inżynieryjnych

Szelka J., Wrona Z.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2012

|

z. 59, nr 3/III

283-290

PL

Przedsięwzięcia inżynieryjne o charakterze informacyjno-decyzyjnym, ze względu na swoją złożoność i niejednorodność, są zazwyczaj związane z koniecznością dostępu do rozbudowanych zasobów danych (czasem wiedzy) oraz odpowiednich narzędzi informatycznych, zapewniających sprawne zarządzanie tymi zasobami. Jedynymi, stosowanymi w praktyce inżynierskiej rozwiązaniami informatycznego wspomagania takich procesów są systemy relacyjnych baz danych lub systemy z bazami wiedzy. Jednakże, w przypadku wielu przedsięwzięć inżynieryjnych, związanych np. z monitorowaniem, czy diagnostyką stanu obiektów drogowych, możliwości wykorzystania tych technologii należy uznać za bardzo ograniczone. Wynika to ze „statycznego” charakteru zasobów przechowywanych w strukturach tradycyjnych baz danych. Można jednak podjąć próbę wykorzystania w tego typu przedsięwzięciach innowacyjnych, specjalistycznych technologii informacyjnych, do których zaliczane są m.in.: aktywne, temporalne oraz strumieniowe bazy danych. Zasadna wydaje się próba analizy użyteczności tych nowoczesnych, a nie stosowanych dotychczas w przedsięwzięciach inżynieryjnych rozwiązań, zwłaszcza w przypadkach wymagających informacyjnego odzwierciedlania dynamiki zjawisk lub stanów, która musi być uwzględniana w procesach analityczno-decyzyjnych.

EN

Complex engineering projects involving information-collection and decision-making processes require access to extended databases and IT tools. The only IT systems used to support such processes are relational and knowledge databases. However, in the event of numerous engineering projects related to monitoring road facilities, the capabilities of those systems are limited. This results from the “static” character of data stored in traditional databases. It could be possible to employ innovative IT technologies including active, temporal and streaming databases. The effectiveness of these solutions, which are modern but not widely used in engineering projects should be evaluated, particularly in cases involving state and phenomenon dynamics, which must be taken into consideration in analytical and decision-making processes.

6

Hybrydowe systemy analityczno-decyzyjne jako nowe narzędzie informatycznego wspomagania działań inżynieryjnych

Szelko J., Wrona Z.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2011

|

z. 58, nr 3/III

281-288

PL

Złożoność, wieloetapowość oraz niejednorodność przedsięwzięć inżynieryjnych wiąże się z trudnościami w doborze narzędzi informatycznych, umożliwiających ich racjonalne wspomaganie. Brak zgodności informacyjnej i funkcjonalnej poszczególnych aplikacji, wykorzystywanych do wspomagania kolejnych etapów złożonego przedsięwzięcia sprawia, że spójna realizacja takiego procesu jest albo znacznie utrudniona albo wręcz niemożliwa. Istotna zatem wydaje się próba dokonania oceny możliwości wykorzystania do tego celu zintegrowanych aplikacji o charakterze hybrydowym. Wykorzystywane są one z powodzeniem do wspomagania złożonych, niejednorodnych przedsięwzięć o charakterze biznesowym, a ich specyfIka i znaczny zakres potencjalnych zastosowań umożliwia ich wykorzystanie również w zakresie problemów inżynieryjnych, oferując przy tym spójność informacyjną i funkcjonalną całego przedsięwzięcia.

EN

Engineering tasks, such as the ones presented in the article related to civil engineering, examined in the informational and decision-making context, are frequently complex, multi-stage and heterogeneous in nature. This leads to difficulties when selecting IT tools that enable their support. No informational or functional conformity of particular applications used to support the subsequent stages of a complex task makes the coherent realization of such a process considerably harder or even impossible. Support of numerous homogenous engineering tasks is provided with the use of technologies that have been adopted from other management areas, mainly dedicated to business operations. This is what one should also do with complex and heterogeneous engineering problems. It seems rational that integrated applications that allow one to solve both algorithmic problems and heuristic ones should be employed. Integrated hybrid systems ensure continuity of support for complex, multi-stage engineering problems, at the same time offering informational and functional coherence of the whole task.