1 Gradbena informatika, opredelitev

Report
Gradbena informatika
Opredelitev področja
Danijel Rebolj, FG 2010
Gradbena informatika
 Predmet raziskav: podatkovne strukture in
informacijski tokovi v gradbeništvu
 Metode: sistemska analiza, modeliranje
podatkov in procesov, CASE
 Namen:
 dvig kakovosti in produktivnosti s
 sistematičnim razvojem in uporabo informacijskih
tehnologij v gradbeništvu
 računalniško podporo informacijskih tokov v
gradbenem podjetju / projektu / objektu
Definicija GI
Gradbena informatika vključuje
informacijske tehnologije v obliki opreme,
aplikacij in storitev, ki jih uporabljajo
organizacije za podporo ljudem pri
komunikaciji, dogovarjanju obveznosti,
reševanju problemov in odločanju na
različnih področjih gradbeništva.
Prof. Žiga Turk
Razvoj IT
“Stari vek”
1938-1955
Človek se popolnoma prilagodi stroju
Odvisnost programa od modela
računalnika
Metode: enostavni algoritmi
Orodja (HW): redki veliki računalniki
Orodja (SW): strojni jezik
Razvoj IT
“Srednji vek”
1955-1980
Stroj se “približuje” človeku
Odvisnost programa od operacijskega
sistema in programskega jezika
Metode: strukturirano programiranje in
načrtovanje
Orodja (HW): več velikih in še več mini
računalnikov, lokalna omrežja
Razvoj IT
“Srednji vek”
Orodja (SW):
visoki programski jeziki: FORTRAN,
COBOL, ALGOL 58; BASIC, PL1,
SIMULA, PASCAL, ADA, C, MODULA,
LISP, PROLOG, SMALLTALK, ...
enostavne baze podatkov
začetki računalniške grafike
Razvoj IT
“Novi vek”
1980Stroj se prilagaja človeku
Modularnost in povezljivost programov
Metode: objektni pristop (OOP, OOA,
OOD)
Orodja (HW): osebni računalniki,
globalno omrežje
Razvoj IT
“Novi vek”
Orodja (SW):
objektni programski jeziki: C++, Java
integrirana orodja za načrtovanje in
razvoj informacijskih sistemov (CASE,
RAD, VP, UML)
sistemi za upravljanje podatkovnih baz
napredna grafika (I/O) in VR
internetna orodja (XML)
Uporaba računalnikov v gradbeništvu
Zgodovina
1938 - Z1 (Konrad Zuse)
1955 - FORTRAN, razvoj specializiranih
programov za analizo konstrukcij (STRESS)
1956 - COBOL, specializirani računovodski
programi in AOP
70. - parametrično načrtovanje, MKE, PM
80. - risanje, CAD - CADD - CAE - ...
90. - integracija sistemov
Uporaba računalnikov v gradbeništvu
Zgodnje obdobje
Uporaba na zelo ozkih področjih:
 osnovno finančno poslovanje (glavna knjiga,
blagajna, izračun OD itd.),
 statični izračuni (npr. program STRESS),...
V zgodnjem obdobju bi lahko uporabo
računalnikov v gradbeništvu označili kot
“enostavno obdelavo podatkov”,
Aplikacije so bile med seboj popolnoma
ločene - tudi fizično (različen HW, OS, …)
Uporaba računalnikov v gradbeništvu
Trenutno stanje
CAD - načrtovanje / modeliranje
konstrukcij, vzdrževalnih sistemov (instalacij), prometnic, tehnologije gradnje,...
VR - predstavitve modelov,
PMS - planiranje gradenj in spremljanje
projektov,
GIS - na področju infrastrukturnih
objektov, urejanja prostora, analize
vplivov na okolja,...
Uporaba računalnikov v gradbeništvu
Trenutno stanje
Širjenje področij, obsega in kvalitete
uporabe računalnikov,
“krpanje” informacijskih tokov s
polavtomatiziranim prenosom podatkov,
integrirani viri (BIM) ne zaživijo
aplikacije so še vedno funkcionalno
razdeljene, vsa področja še niso pokrita
Uporaba računalnikov v gradbeništvu
Trenutno stanje
neenotna organizacija vsebinsko
povezanih področij je ovira za celovitejši
pristop,
zaznavna je potreba po integraciji,
vendar način in vsebina nista jasno
opredeljena,
kaže se potreba po profilu gradbenega
informatika
Uporaba računalnikov v gradbeništvu
Trenutno stanje
V gradbeni industriji lahko prepoznamo
3 stopnje informatizacije glede na
uporabljene aplikacije
 tradicionalne: kalkulacije, terminsko
planiranje, 2D CAD
 novejše: web portali, weblogi in Wiki,
spletno podprto sodelovanje, mobilno
računalništvo, 3D CAD, izmenjave
podatkov med aplikacijami
Uporaba računalnikov v gradbeništvu
Trenutno stanje
V gradbeni industriji lahko prepoznamo
3 stopnje informatizacije glede na
uporabljene aplikacije
 prihajajoče: upravljanje znanja (knowledge
management), “brezžično” (wireless)
računalništvo, 4D CAD, interoperabilnost in
BIM tehnologije, avtomatizacija gradnje
Prihodnji razvoj IT
Moorov zakon (Gordon Moore, 1965):
število transistorjev na silikonskem čipu
se podvoji vsakih 18-24 mesecev
1971: 2250 (4004)
2000: 100M (Pentium III)
2013: 1G
2019: 20MG izračunov/sec  možgani
Prihodnji razvoj IT
optični računalnik (optični transistor, 3D
procesor)
DNA računalnik (namesto 0/1 uporablja
za pomnenje 4 nukleidne kisline DNA
molekule)
moleklarni in DOT računalnik
(molekularni oz. elektronski transistor)
kvantni računalnik (atomski procesor)
Novi koncepti IT
Vseprisotno računalništvo
1940 – 1980 (stari in srednji vek):
en računalnik – več uporabnikov
1980 – 2010 (novi vek):
en računalnik – en uporabnik
2010 – :
več računalnikov – več uporabnikov
računalniki “izginejo”  vseprisotno
računalništvo
Novi koncepti IT
Vseprisotno računalništvo
1998 Mark Weiser, Xerox PARC;
od vzorca “one person-one desktop
computer” k “računalniškim stenam” in
“calm computing”
Hiroshi Ishii, MIT, “Things That Think”
Adam Greenfield, “Everyware”
Vir: Wikipedia

Uporaba računalnikov v gradbeništvu
Novi koncepti
Nova izhodišča: objektni pristop 
gradbene objekte modeliramo celostno,
Nove zasnove sistemov, ki izhajajo iz
objekta in njegovega življenjskega cikla,
Sistemi postajajo povezljivi
(interoperabilnosti) in fleksibilni
(modularnost sistemov)
Uporaba računalnikov v gradbeništvu
Novi koncepti
Mobilno računalništvo  širitev
sistemov izven birojev, uprav in urbanih
območij
Vseprisotno računalništvo 
avtomatsko spremljanje stanj (lokacija
virov, vrednosti fizikalnih količin),
avtomatiziran nadzor in upravljanje
procesov
Celostna integracija sistemov
Uporaba računalnikov v gradbeništvu
Nova področja
Popolna integracija dokumentacije
“Inteligentni” gradbeni stroji
Popolna komunikacijska vključitev vseh
izvajalcev v realnem času
“Inteligentne” zgradbe (konstrukcije,
klimatizacijski sistemi, komunikacije)
Avtomatski nadzor (opazovalne postaje)
in vzdrževanje objektov (nanotehnologija)
Spremljanje virov
“Pametna” hiša
“Pametno” okolje
“Pametno” gradbišče
Avtomatizacija gradnje
Avtomatizacija gradnje
Radiolaria paviljon (d_shape
3D print)
nanoGradnja

nanoBuild, Nano- to meter-scale Building (www.n2mBuilding.org)
nanoGradnja
nanoBuild, Nano- to meter-scale Building (www.n2mBuilding.org)

similar documents