建筑行业FM中的数据聚合和信息搜索 | BIMBANK

建筑行业FM中的数据聚合和信息搜索

引言

我们当中居然很少有人意识到我们花了近一年的时间寻找我们需要的东西,但是却找错了地方。真是令人吃惊。没错,为了寻找这些东西,我们浪费了一年的时间!难怪我们在职业生活中也面临着同样的问题。AEC-FM专家和技师平均将自己46%的时间用于寻找所需的信息。我们想寻找一些信息来支撑自己的行动,但是将近一半的时间我们都无法找到"正确的信息"。当然,数据和数字化信息也是如此。我们知道在寻找信息方面存在问题,但是如何解决这个问题呢?

本文中,我们将简单介绍我们研究的关键问题,即我们的行业正面临着的信息管理方面的挑战。我们还将介绍几个我们用于解决这些问题而采用的基本原则和我们开发的数字解决方案。

问题是什么?

数字设备信息的有效访问、传输和管理一直是过去几十年的一项巨大挑战。尽管AEC-FM行业数字化程度越来越高,信息通信技术(ICT)和物联网(loT)应用愈发广泛,但是信息管理相关的挑战在不断扩大和增加。项目相关信息的数量大、类型多、碎片化,并广泛分布在各类资源、系统和角色中。我们这些信息管理者总是认为那些需要专业项目信息的人能够轻松地搜索多样化信息资源,而且知道自己找到的是什么。我们还认为每个需要信息的人都知道他们所需的信息储存在何处,在大量不同的数据资源和数据结构中有着清晰的方向。我们还认为为了支持数据集成,我们只需要建立标准,推动标准由上而下的实施,这样每个人都十分奇迹般地明白怎么做,什么时候去做!我们之所以会如此想当然,是因为我们过分依赖信息搜寻者寻找信息的能力。有时我们都没有说清楚信息储存在哪,以及获取到的信息该如何处理。因此,当这些可怜的信息搜索者找不到所需的信息时,我们许多人把过错都推到信息标准、信息搜索者或他们所采用的软件系统上。我们当中许多人或许会通过创建新的信息标准或开发新的信息管理工具来解决这个问题。但是这样做并没有解决根本的问题,我们忽略了一个事实,这个问题肯定还将继续存在,我们以后还会一次又一次的遇到相同的问题。

我们该如何解决这个问题?

?解决上述问题最重要的方式是去质疑我们刚才提到的"想当然"。我们在本文中提出两个关键方法:一,我们必须关注信息搜索者,了解他们的决策过程,以及从认知角度了解信息是如何被他们理解的。二,我们要知道当前的信息标准和信息架构有它的优势,并不需要被取缔或复制。与其创建新标准,我们更应该努力让非专家更容易理解和遵循这些标准。

对该方法进行检验:从概念到实施

为了对上面提出的方法进行检验,我们利用基于网络/图像的数据基础设施创建了一个名为VisuaLynk的数据聚合和可视化搜索平台。在创建该平台时,我们避免像当前多数IT系统那样采用"筒仓"式方法收集信息个体,即多数项目信息系统试图将文件、文件夹和数字存储库中的全周期项目信息都收集起来。这种方式无法捕获信息个体之间的关系,也无法解释网络内隐藏的相互联系,因此这些关系和相互联系永远也无法被理解和充分利用。

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1.基于网络/图像的数据基础设施来解决数据"筒仓"问题

为了进一步提高用户体验,我们引入了一种基于图形的交互式可视化模型和可视化搜索工具——一张互联设备数据知识图。这种可视化方法让信息搜索者能够更加轻松地找到他们所需的信息和了解信息个体之间的关系(图2)。此外,该知识图简化了数据架构,而且从理论上说,这些数据架构符合所有信息标准。例如,我们建立了一个COBie(施工运营建筑信息交换)标准的图形可视化模型VisualCOBie,实现了COBie数据架构的可视化,因而更容易被非专业用户理解。我们的初期研究测试获得了芬兰业内合作伙伴的不少积极反馈。这项研究的重要发现是:对标准化数据架构进行交互式图形可视化是向非专家解释信息标准的一种有效方式,而且可以提高他们的接受率和采用率。根据这些积极结果,或许我们可以将这项测试用于更为复杂的数据架构进行进一步探索,从而开发出一个VisuallFC模块或类似模块。

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2. 数据聚合和可视化搜索平台的实施

讨论

人们能够处理的信息数量是有限的。高效的归档和有效的数据展示对于促进人与人之间的沟通和合作是非常关键的。CAD/BIM文件、PDF文件、电子表格、电子邮件等目前是最佳的传递系统的项目信息的手段。但是,尽管利用文档来交换项目/设备信息非常重要,但是个人的知识和经验是无法以文档的形式储存的。哪怕是一些基本的知识,如信息储存在哪,不同的数据格式如何阅读,如何在不同资源间建立起存储数据和文档信息的联系/链接等都隐藏在每个信息搜索者的大脑深处。

为了解决这个问题,我们需要开发一种新式数据聚合平台data aggregation platform),它在一定程度上可以作为一个交互式记忆系统Transactive Memory System)使用。如果这个系统可以显示信息是如何连接的,那么信息搜索者,例如一个项目团队,就可以更轻松地在必要的时候找到他们所需的信息。

因此,我们没有将项目信息归类到互不关联的"筒仓"(文件和文件夹)中,我们想办法创建了一个可视化层,它能够(1)发现现有的数据架构,和(2)清晰显示整个项目周期内这些架构之间的关系。发现的关系包括(3)单个人(项目参与人)与其他人之间的关系,和(4)个人与信息个体之间的关系。将这些关系厘清之后,我们便向建立"交互式记忆系统"更进一步了,它不仅能够显示信息个体之间原本存在的等级关系,也能显示个体之间的其他联系。

为了建立这样一个可视化记忆系统,我们利用关联数据手段创建了一个知识图形/网络。不同数据来源和聚合平台的整合是通过API(应用程序编写接口)进行的。此外,BIM/IFC文件的整合是通过语义网络技术,即将IFC文件转换为资源描述框架(RDF)格式进行的。因此,我们没有将所有数据收集在一个资源库中,而是将来不同来源收集到的现有数据聚合和根据语义连接起来。这种方法也被BuildingSmartLinked Building Data集团所采用,它们目前也在从事大量的BIM和数据网络研究活动。

因为我们关注于单个用户,因此可以领先后端关联数据一步,提供一种用户友好型交互界面,它也可以清晰显示关联数据之间的关系。用户界面以节点链接图的形式显示数据架构、数据关系和空间组织,该链接图不仅外观好看,也节约了不少空间。

这种可视化模型使信息个体之间的关系更加清晰。(图3

这个节点链接可视化模型还可以将交互式2D建筑平面图和3DBIM模型双向连接,方便信息搜索者对具体的空间、设备和部件进行检查。这种利用多种表现方式(2D3D、树状、节点链接图)显示数据架构的能力提升了用户体验。

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?图3. 利用节点链接图显示基于图形的数据模型


总之,我们的研究从两个方面解决了"信息管理"问题:关注单个信息搜索者,提高了来自不同资源的聚合数据的可用性。这是因为我们遵循了下述关键原则:

  • 创建了一个交互式记忆系统(TMS,方便项目团队成员在多种格式中找到所需信息;
  • 建立了一个语义网络,囊括了分属于不同数据库中的数据;
  • 清晰显示信息个体/资源之间的关系
  • 创建了一个可视化管理和交流系统,提高用户体验,减少认知负担;


本文介绍了我们的早期研究结果,目前通过试验项目收集了不少实证性论据。不过,这些研究结果很有发展前景,因为它们显示出可视化交流、信息个体之间关系的清晰展示和服务器端关联数据等手段可以极大地(1)提高用户体验,(2)促进信息系统的广泛应用!

本文由BIMBANK翻译自bimthinkspace,转载请注明出处。

? 作者Mehmet Yalcinkaya(博士在读)和Vishal Singh(助理教授。两人均来自芬兰阿尔托大学)介绍了他们在项目信息可视化上的创新方法。他们的研究背景牢固,所开发的工具很有发展前景。)

参考文献

Hoang, Nam Vu, and Seppo T?rm?. "Implementation and Experiments with an IFC-to-Linked Data Converter."?http://itc.scix.net/data/works/att/w78-2015-paper-029.pdf

Tuuli Jylh? , Maila Elina Suvanto , (2015) "Impacts of poor quality of information in the facility management field", Facilities, Vol. 33 Iss: 5/6, pp.302 - 319

Wegner, Daniel M. "A computer network model of human transactive memory." Social cognition 13.3 (1995): 319.

Yalcinkaya M. & Singh V., (2016a). Evaluating the Usability Aspects of Construction Operation Building Information Exchange (COBie) Standard. CIB World Building Congress, At Tampere, Finlandhttps://www.researchgate.net/publication/303811016_Evaluating_the_Usability_Aspects_of_Construction_Operation_Building_Information_Exchange_COBie_Standard

Yalcinkaya M. & Singh V., (2016b). A Visual Transactive Memory System Approach Towards Project Information Management, [Manuscript in review]


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