劉欣,姜韶華,李忠富
(大連理工大學(xué)建設(shè)管理系,遼寧大連 116024)
基于本體的建筑工程質(zhì)量通病診斷方法
劉欣,姜韶華,李忠富
(大連理工大學(xué)建設(shè)管理系,遼寧大連 116024)
針對(duì)目前建筑領(lǐng)域質(zhì)量問(wèn)題診斷效率低下,信息共享和重用難等問(wèn)題,在對(duì)《建筑工程質(zhì)量通病防治手冊(cè)》進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,文章提出了基于本體的建筑工程質(zhì)量通病診斷模型,可以快速有效地對(duì)建筑工程質(zhì)量通病進(jìn)行診斷。該模型以建筑工程質(zhì)量通病為研究對(duì)象,首先利用protégé建立建筑工程質(zhì)量通病診斷的領(lǐng)域本體模型;其次通過(guò)定義類之間的關(guān)系,構(gòu)建SWRL推理規(guī)則;最后利用JESS推理引擎針對(duì)質(zhì)量通病進(jìn)行推理,實(shí)現(xiàn)了利用本體對(duì)建筑質(zhì)量通病防治的過(guò)程。該方法可快速有效地基于本體模型對(duì)質(zhì)量通病進(jìn)行推理,從而支持建筑工程質(zhì)量通病中多領(lǐng)域和多源信息的有效表示,通過(guò)不斷增加新的案例對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行補(bǔ)充,可以解決質(zhì)量通病知識(shí)表示,以及信息共享和重用等問(wèn)題。
本體;推理;質(zhì)量通病;檢測(cè)
現(xiàn)有的質(zhì)量控制方法不能有效地對(duì)建筑工程質(zhì)量通病(后文簡(jiǎn)稱為質(zhì)量通病)進(jìn)行識(shí)別,因此某些質(zhì)量問(wèn)題可能到施工結(jié)束或者運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段才被發(fā)現(xiàn),影響了項(xiàng)目的實(shí)施效果。在以往的質(zhì)量通病診斷中,簡(jiǎn)單的質(zhì)量問(wèn)題一般是建筑領(lǐng)域?qū)<彝ㄟ^(guò)經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)進(jìn)行處理。一旦遇到復(fù)雜的質(zhì)量問(wèn)題或者是以前沒(méi)有遇到的問(wèn)題,就需要領(lǐng)域?qū)<彝ㄟ^(guò)質(zhì)量通病的特點(diǎn)進(jìn)行問(wèn)題診斷,其過(guò)程復(fù)雜、耗時(shí)較長(zhǎng),而且其診斷結(jié)果準(zhǔn)確率低。
建筑工程質(zhì)量通病指的是建筑工程中經(jīng)常發(fā)生的,并普遍存在的工程質(zhì)量問(wèn)題,其存在量大、面廣,對(duì)建筑本身的工程質(zhì)量危害很大[1],作為長(zhǎng)期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的總結(jié),《建筑工程質(zhì)量通病防治手冊(cè)》(后文簡(jiǎn)稱為手冊(cè))是診斷、預(yù)防、治療工程質(zhì)量通病的手冊(cè),本文選用該手冊(cè)作為質(zhì)量通病診斷的數(shù)據(jù)源。由于手冊(cè)中信息是分項(xiàng)進(jìn)行描述的,其保存格式不利于知識(shí)的共享與重用,因此需要新的知識(shí)表示方法來(lái)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量通病防治知識(shí)的表達(dá)和應(yīng)用。
本體[2]作為一種結(jié)構(gòu)化的知識(shí)表示方法,可以對(duì)概念層次進(jìn)行清晰和準(zhǔn)確的描述,其本身也支持知識(shí)的推理。同時(shí)本體能夠提供一種全新的知識(shí)獲取手段,能夠提高知識(shí)系統(tǒng)的重用和可靠性。近年來(lái),有關(guān)本體的研究主要集中在本體構(gòu)建、本體表示語(yǔ)言,規(guī)則語(yǔ)言(SWRL)[3]以及規(guī)則推理引擎等方面。因此,本體模型適用于質(zhì)量通病診斷,并能提供較好的表達(dá)語(yǔ)言,及時(shí)捕捉領(lǐng)域知識(shí)的語(yǔ)義,使其能夠更好地進(jìn)行知識(shí)的共享與重用。本文將本體概念引入到工程質(zhì)量管理中,并利用本體在描述領(lǐng)域或系統(tǒng)概念方面和問(wèn)題診斷方面的優(yōu)勢(shì),構(gòu)建領(lǐng)域本體,同時(shí)利用邏輯推理結(jié)構(gòu)進(jìn)行推理。采用本體來(lái)支持質(zhì)量通病問(wèn)題的解決可以大大減輕項(xiàng)目參與人員的工作量,同時(shí)也為建筑領(lǐng)域工程質(zhì)量問(wèn)題提供了一個(gè)更為簡(jiǎn)潔的解決途徑。
1.1 《建筑工程質(zhì)量通病防治手冊(cè)》
《建筑工程質(zhì)量通病防治手冊(cè)》是有助于診斷、預(yù)防、治療建筑工程質(zhì)量通病的實(shí)用手冊(cè)。手冊(cè)中介紹了通病現(xiàn)象,并分析了其產(chǎn)生的原因,提供了預(yù)防措施和治理方法。通過(guò)手冊(cè)中對(duì)建筑施工中常見(jiàn)病、多發(fā)病的介紹可以有效地預(yù)防和減少質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生。
手冊(cè)中共收錄質(zhì)量通病項(xiàng)目1040項(xiàng),可以應(yīng)用到建筑工程的各個(gè)領(lǐng)域,本文利用該手冊(cè)作為知識(shí)源進(jìn)行本體構(gòu)建,可以快速、有效地找到質(zhì)量通病發(fā)生的原因及解決措施等,其本體框架的構(gòu)建也實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量通病信息的共享與重用。
1.2 建筑工程質(zhì)量通病特點(diǎn)分析
每一個(gè)建筑質(zhì)量通病主要的特點(diǎn)可總結(jié)如下。
(1)質(zhì)量問(wèn)題診斷知識(shí)多源異構(gòu)性。例如施工中的建筑材料可能來(lái)自不同的廠家,有的施工過(guò)程可能會(huì)利用其中的一些材料,有的施工過(guò)程卻利用其它的材料等。因此,需要將這些異構(gòu)的數(shù)據(jù)組織起來(lái),把各個(gè)系統(tǒng)之間的相關(guān)信息聯(lián)合起來(lái),使知識(shí)建模成為一種可能。
(2)質(zhì)量通病進(jìn)化快,在施工過(guò)程中各種質(zhì)量通病隨著施工進(jìn)程的加快,會(huì)逐漸涌現(xiàn),其問(wèn)題層出不窮,需要隨時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)處理,增強(qiáng)信息的重用和共享。
(3)各質(zhì)量問(wèn)題知識(shí)層次關(guān)系復(fù)雜,相關(guān)性強(qiáng)。如何利用知識(shí)之間的層次關(guān)系,也是研究的難點(diǎn)。
通過(guò)上述分析可見(jiàn)本體作為知識(shí)共享的工具可以較好地解決質(zhì)量通病中的知識(shí)共享與重用問(wèn)題。
2.1 本體結(jié)構(gòu)定義
關(guān)于質(zhì)量通病本體模型的基本結(jié)構(gòu),一般是由質(zhì)量通病現(xiàn)象、產(chǎn)生原因、預(yù)防措施、治理方法四部分組成。建筑質(zhì)量問(wèn)題的診斷過(guò)程是雙向的,是通過(guò)施工過(guò)程中出現(xiàn)的質(zhì)量通病現(xiàn)象,尋找產(chǎn)生原因,提供預(yù)防措施和治理方法,同時(shí)在尋找質(zhì)量通病產(chǎn)生原因的同時(shí),完成對(duì)質(zhì)量通病的定位。本文研究主要針對(duì)質(zhì)量通病本體模型的構(gòu)建,該模型主要是對(duì)質(zhì)量通病診斷系統(tǒng)進(jìn)行推理研究,不涉及質(zhì)量通病定位的研究。
建筑工程質(zhì)量通病診斷是通過(guò)一定的邏輯定義,對(duì)通病現(xiàn)象進(jìn)行分析,找出通病產(chǎn)生原因,提出預(yù)防措施和治理方法。因此文章借助于本體概念及其關(guān)系對(duì)上述流程進(jìn)行描述,通過(guò)對(duì)質(zhì)量通病診斷模型概念和關(guān)系定義后,構(gòu)建基本的系統(tǒng)框架。本文所構(gòu)建的本體考慮到后續(xù)研究中軟件兼容問(wèn)題的需要,整個(gè)本體構(gòu)建以英文為主。該本體在后文中統(tǒng)稱為診斷本體(Detection ontology)。
本體涉及到的關(guān)系及其推理可簡(jiǎn)單通過(guò)圖1[4]表示。
圖1 建筑工程質(zhì)量通病診斷關(guān)系示意
2.2 本體表示模型
2.2.1 本體構(gòu)建
在建筑工程質(zhì)量通病診斷模型本體中首先應(yīng)當(dāng)明確構(gòu)建本體的意義及作用并構(gòu)建一個(gè)診斷模型。該模型包含有關(guān)質(zhì)量通病術(shù)語(yǔ)的層次結(jié)構(gòu)及關(guān)系,可以為使用者提供有用的信息;其次模型構(gòu)建需要對(duì)質(zhì)量通病本身有較為深刻的理解,本體事實(shí)庫(kù)中的知識(shí)也應(yīng)足夠詳盡,需要盡可能收錄施工過(guò)程中所產(chǎn)生的通病。因此,通過(guò)對(duì)質(zhì)量通病進(jìn)行詳細(xì)分析后所構(gòu)建的質(zhì)量通病診斷系統(tǒng)的本體模型如圖2所示。模型主要分為兩部分,分別是施工項(xiàng)目(Construction item)和診斷本體(Detection ontology)。
圖2 利用Protégé構(gòu)建的建筑工程質(zhì)量通病診斷本體
施工項(xiàng)目主要指在施工過(guò)程中建筑質(zhì)量通病產(chǎn)生所涉及的各個(gè)階段及各個(gè)建筑部件等,例如:普通鋼筋混凝土預(yù)制樁方面出現(xiàn)的問(wèn)題等。
診斷本體是建筑質(zhì)量通病診斷模型的核心部分,可對(duì)收集到的質(zhì)量通病進(jìn)行原因分析,并可推理出治理方法和預(yù)防措施。
本文利用免費(fèi)的開(kāi)源平臺(tái)Protégé構(gòu)建基于本體的領(lǐng)域模型[5,6]。有關(guān)本體建模的研究有很多,但每一個(gè)構(gòu)建方法的應(yīng)用都是針對(duì)特定的研究領(lǐng)域,不具有通用性。因此,本文根據(jù)建筑質(zhì)量通病的特點(diǎn),構(gòu)建了基本的質(zhì)量通病診斷本體。
通過(guò)對(duì)手冊(cè)的知識(shí)提取確定本文診斷本體的主類,包括質(zhì)量問(wèn)題(Quality fault),現(xiàn)象(Phenomenon),原因(Reason),預(yù)防措施(Precaution)和治理方法(Improvementmeasure)。
2.2.2 關(guān)系定義
對(duì)概念之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行定義時(shí),應(yīng)當(dāng)對(duì)關(guān)聯(lián)關(guān)系賦予豐富的語(yǔ)義,使其更加便于理解相關(guān)概念的關(guān)系[7]。語(yǔ)義關(guān)系是用來(lái)描述本體中各概念之間關(guān)系的,關(guān)系可分為層次關(guān)系(Hierarchical)和非層次關(guān)系(Non-hierarchical)[8]。Joonhee[9]提出利用RNA方法對(duì)通用關(guān)系進(jìn)行分類,認(rèn)為類與類之間的關(guān)系可分為內(nèi)部關(guān)系(Internal)和外部關(guān)系(External)。本文將語(yǔ)義關(guān)系分為上下位關(guān)系(Hyponymy)和關(guān)聯(lián)關(guān)系(Associations)兩種,關(guān)系的定義有助于更好地對(duì)相關(guān)概念進(jìn)行描述。
上下位關(guān)系在上文中已經(jīng)初步進(jìn)行了定義。這里主要討論關(guān)聯(lián)關(guān)系,關(guān)聯(lián)關(guān)系主要可劃分為統(tǒng)一關(guān)系(Synonymy relationship),反義關(guān)系(Antonymy relationships),以及整體-局部關(guān)系(Meronymy relationships),下面是對(duì)這幾種關(guān)系的簡(jiǎn)要說(shuō)明。
Synonymy relationships(equivalent(x,y)):利用is_the_same_as,is_like或者is similar_to對(duì)同義關(guān)系進(jìn)行描述。例如混凝土和砼在中文環(huán)境中表達(dá)的是同一層含義,可以利用上述關(guān)系進(jìn)行描述。
Antonymy relationships(disjoint(x,y)):反義關(guān)系可以利用對(duì)立(Opposites)表示,也就是概念1與概念2是Opposites的意思,例如樁基工程和砌筑工程就是兩個(gè)對(duì)立工程。
Meronymy relationships(whole-part(x,y)):描述的是兩個(gè)概念之間的整體—局部關(guān)系,也就是說(shuō)一個(gè)概念是另一個(gè)概念的局部。
該診斷本體涉及質(zhì)量通病、現(xiàn)象、原因、預(yù)防措施和治理方法等模塊,各模塊之間的推理關(guān)系可通過(guò)圖1定義,其中涉及的屬性關(guān)系如表1所示。
表1 質(zhì)量通病本體框架的屬性關(guān)系表
2.3 質(zhì)量通病診斷推理
推理機(jī)制是用來(lái)對(duì)構(gòu)建的本體模型進(jìn)行推理。本體及實(shí)例數(shù)據(jù)處理完善后,需要利用應(yīng)用程序?qū)?gòu)建的本體進(jìn)行解析和應(yīng)用。在對(duì)本體進(jìn)行數(shù)據(jù)推理及檢索時(shí),采用SWRL(Semantic Web Rule Language)對(duì)推理規(guī)則進(jìn)行描述,并利用JESS[10](Java Expert System Shell)規(guī)則引擎進(jìn)行推理。
2.3.1 規(guī)則建立
由于OWL為用戶提供的表達(dá)形式有限,因此需要支持規(guī)則的加入,進(jìn)而拓展RDF/OWL數(shù)據(jù)的表達(dá)能力,建立的規(guī)則通過(guò)SWRL實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)語(yǔ)義的分析,可以利用SWRL建立的規(guī)則對(duì)質(zhì)量通病診斷本體的類和類屬性進(jìn)行定義。通過(guò)建筑工程質(zhì)量通病診斷本體中類和關(guān)系的定義,確定相應(yīng)的SWRL規(guī)則[11],由于時(shí)間和精力所限,本文主要對(duì)該手冊(cè)第八章基礎(chǔ)施工的內(nèi)容做具體說(shuō)明。例如,如果已知質(zhì)量通病的前提下,其規(guī)則描述如下式:
利用上述運(yùn)算規(guī)則,項(xiàng)目的相關(guān)成員可以根據(jù)推理規(guī)則進(jìn)行推理,進(jìn)而通過(guò)質(zhì)量通病現(xiàn)象得到質(zhì)量通病產(chǎn)生的原因。其中qualityfault?x如果發(fā)生時(shí)true,有現(xiàn)象是?y,可推理出qualityfault?x的phenomenon?y是由reason?z所導(dǎo)致的。上述推理規(guī)則表達(dá)式是基于僅發(fā)生一種質(zhì)量問(wèn)題,其他情況正常的前提下所定的簡(jiǎn)單推理規(guī)則。
SWRL規(guī)則利用RDF具體語(yǔ)言進(jìn)行書(shū)寫,該格式可以很好地嵌入到OWL中,并被計(jì)算機(jī)所識(shí)別。因此,基于SWRL規(guī)則,只要已知建筑質(zhì)量通病的特征,就可以利用JESS推理機(jī)進(jìn)行推理,找出適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施及治理方法。
2.3.2 推理
利用規(guī)則對(duì)上述構(gòu)建的模型進(jìn)行推理,需要以下幾個(gè)實(shí)施步驟:
Step1:對(duì)施工項(xiàng)目和診斷本體來(lái)說(shuō),在推理層中需要結(jié)合兩者之間的信息源,即需要利用XSTL[12]將其集成為XML數(shù)據(jù),方便以后進(jìn)行查詢檢索研究;
Step2:需要將本體和所定義的推理規(guī)則轉(zhuǎn)換成在JESS推理引擎中可以推理的規(guī)則語(yǔ)言;
Step3:推理知識(shí)及不同數(shù)據(jù)源整合的信息需要放置到知識(shí)庫(kù)中,以便進(jìn)行知識(shí)的共享和重用。
推理規(guī)則建立后,需要利用JESS進(jìn)行推理。JESS推理是基于一系列已知事實(shí)和一系列規(guī)則,通過(guò)知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)匹配實(shí)現(xiàn)推理[13]。JESS推理機(jī)只能解析JESS編碼格式,因此在本體推理過(guò)程中需要將RDF和OWL格式轉(zhuǎn)換為JESS代碼。圖3為該系統(tǒng)所涉及的質(zhì)量通病推理的框架轉(zhuǎn)換流程。
圖3 建筑工程質(zhì)量通病推理框架轉(zhuǎn)換流程
2.4 建筑工程質(zhì)量通病診斷本體系統(tǒng)
在建筑工程質(zhì)量通病診斷過(guò)程中,需要將施工中出現(xiàn)的通病輸入到系統(tǒng)中,通過(guò)對(duì)通病現(xiàn)象的描述,自動(dòng)推理出通病的原因,同時(shí)提供相應(yīng)的通病預(yù)防措施和治理方法。通過(guò)上述對(duì)系統(tǒng)功能的總結(jié),繪制了建筑工程質(zhì)量通病診斷的系統(tǒng)流程,如圖4所示。
圖4 建筑工程質(zhì)量通病診斷系統(tǒng)流程
根據(jù)上文所提出的質(zhì)量通病診斷模型系統(tǒng),通過(guò)知識(shí)庫(kù)的支持,可以利用推理規(guī)則的邏輯描述對(duì)質(zhì)量通病問(wèn)題進(jìn)行判斷。一般情況下,建筑工程質(zhì)量通病是通過(guò)在施工過(guò)程中的問(wèn)題所表示出的現(xiàn)象,通常發(fā)生在較為明顯的組件或者施工流程中,需要根據(jù)該現(xiàn)象推理出更加詳細(xì)的施工信息,以便更好地進(jìn)行施工控制。
由于篇幅所限,一些與質(zhì)量通病診斷本體的無(wú)關(guān)項(xiàng)都進(jìn)行了忽略。本文以《建設(shè)工程質(zhì)量通病防治手冊(cè)》第八章的基礎(chǔ)施工部分內(nèi)容為例,利用Protégé軟件將本體的類、實(shí)例、屬性及SWRL規(guī)則逐一定義,并構(gòu)建本體模型。其Protégé界面如圖5所示。
圖5 Protégé軟件界面
從手冊(cè)中提取相應(yīng)的質(zhì)量通病相關(guān)問(wèn)題,并分析其相互關(guān)系,進(jìn)行SWRL規(guī)則編寫,形成建筑質(zhì)量通病診斷規(guī)則庫(kù),同時(shí)利用相應(yīng)的轉(zhuǎn)換器將OWL+SWRL轉(zhuǎn)換為JESS規(guī)則,構(gòu)建事實(shí)庫(kù)與規(guī)則庫(kù),運(yùn)行JESS規(guī)則引擎后,將JESS編碼格式轉(zhuǎn)換為OWL格式,即可輸出結(jié)果,同時(shí)將其存儲(chǔ)為新的事實(shí)?;谑謨?cè)8.3節(jié)基礎(chǔ)施工,根據(jù)基礎(chǔ)位置偏離的問(wèn)題,通過(guò)已知的通病現(xiàn)象以及預(yù)防(治理)該現(xiàn)象的方法,可以推理該質(zhì)量問(wèn)題的預(yù)防措施(處理方法),具體規(guī)則見(jiàn)圖5中的rule2以及rule4,推理結(jié)果如圖6顯示,該問(wèn)題可通過(guò)設(shè)置中心樁(set the center pile)進(jìn)行預(yù)防或者通過(guò)協(xié)商(consultation)處理。
圖6 基礎(chǔ)位置的建筑工程質(zhì)量通病診斷推理結(jié)果顯示
本文提出了一種新的質(zhì)量通病控制方法,使得質(zhì)量通病診斷過(guò)程更加準(zhǔn)確和清楚。該方法包括的本體框架,主要由本體表示模型和推理兩部分組成。在本體表示模型中,其知識(shí)提取主要來(lái)源于《建筑工程質(zhì)量通病防治手冊(cè)》,并利用對(duì)象屬性和數(shù)據(jù)屬性進(jìn)行質(zhì)量通病診斷表示模型構(gòu)建。然后利用OWL和SWRL將知識(shí)轉(zhuǎn)換成JESS中的事實(shí)庫(kù)(fact base)和規(guī)則庫(kù)(rule base)。在JESS推理機(jī)輔助下,可以推理出質(zhì)量通病的原因、預(yù)防措施、治理方法等。本文提出的質(zhì)量通病診斷本體系統(tǒng)很好地解決了建筑過(guò)程中質(zhì)量通病的共享和重用問(wèn)題。
通過(guò)從施工經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員得到的反饋來(lái)看,該系統(tǒng)取得了良好的效果。首先,該框架系統(tǒng)對(duì)于質(zhì)量通病知識(shí)的使用和檢索更加容易,且在質(zhì)量通病檢測(cè)中費(fèi)時(shí)較少。其次,框架具有良好的可擴(kuò)展性。該方法可以將實(shí)際施工過(guò)程中新出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題輸入到系統(tǒng)中并建立相應(yīng)的推理規(guī)則,從而幫助解決以后遇到類似的質(zhì)量問(wèn)題。
然而,本文所提出的方法也存在一定的限制,需要進(jìn)行進(jìn)一步研究。首先,本文所構(gòu)建的框架不包括定位研究,即目前所構(gòu)建的本體只能通過(guò)問(wèn)題、現(xiàn)象、預(yù)防措施等進(jìn)行推理,并不能對(duì)質(zhì)量通病產(chǎn)生的位置或者是某一過(guò)程進(jìn)行定位,如何將構(gòu)建的本體模型與BIM模型進(jìn)行較好的結(jié)合,需要我們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦羞M(jìn)行研究。其次,本文所構(gòu)建的本體模型相對(duì)簡(jiǎn)單,其類的數(shù)量和類之間的屬性關(guān)系等不能全面地反映質(zhì)量通病診斷過(guò)程的復(fù)雜性,本體模型的豐富需要進(jìn)一步完善。第三,該模型展示的只是研究的初步內(nèi)容,需要收集足夠的信息進(jìn)行內(nèi)容豐富。以上這些問(wèn)題都需要我們今后進(jìn)行研究解決。
[1]彭圣浩.建筑工程質(zhì)量通病防治手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.
[2]Gruber TR.A translation approach to portable ontology specifications[J].Knowledge Acquisition,1993,5 (2):199-220.
[3]Hoorrocks I,Patel-Schneider P F,Boley H,et al.SWRL:a Semantic Web Rule Language Combining OWL and RuleML.[EB/OL].[2004-05-21].http://www.w3.org/Submission/SWRL/.
[4]董金祥.基于語(yǔ)義面向服務(wù)的知識(shí)管理與處理[M].杭州:浙江大學(xué)出版社,2009.
[5]Stanford Center for Biomedical Informatics Research.A Free,Open-source Ontology Editor and Framework for Building Intelligent Systems[EB/OL].[2015-01-24].http://protege.stanford.edu/.
[6]Horridge M,Knublauch H,Rector A,et al.A Practical Guide to Building OWL Ontologies Using the Protégé-OWL Plugin and CO-ODE Tools[M].Manchester:The University of Manchester,2007.
[7]Wang H H,Boukamp F.A Context Ontology Development Process for Construction Safety[C]//Joint CIB Conf.:W102 Information and Knowledge Management in Building and W096 Architectural Management.Rotterdam,Netherlands:International Council for Research and Innovation in Building and Construction,2008:297-308.
[8]El-Diraby T E,Osman H.A domain ontology for construction concepts in urban infrastructure products[J].Automation in Construction,2011,20(8):1120-1132.
[9]Yoo J,Bieber M.Towards a Relationship Navigation Analysis[C]//System Sciences,2000.Proceedings of the 33rd Annual Hawaii International Conference on.IEEE,2000:1-10.
[10]Ernest J,F(xiàn)riedman H.JESS,The Expert System Shell for the Java Platform[EB/OL].[2013-03-24].http://herzberg.ca.sandia.gov/jess.
[11]Beimel D,Peleg M.Using OWL and SWRL to represent and reason with situation-based access control policies[J].Data&Knowledge Engineering,2011,70 (6):596-615.
[12]W3C.XSL Transformations(XSLT)Version 3.0[EB/OL].[2014-10-02].http://www.w3.org/TR/ xslt-30/.
Common Construction Quality Fault Detection Based on Ontology
LIU Xin,JIANG Shao-hua,LIZhong-fu
(Departmentof Construction Management,Dalian University of Technology,Dalian 116024,China)
Aimed at solving the problems of inefficient detection,difficult information sharing and reuse about construction quality fault an ontology-based quality common fault detection model is put forward to distinguish problems of quality faultbased on deep analysis of common construction quality fault controlmanual.Firstly,a domain ontologymodel of common construction quality fault detection is built by protégé.Secondly,the detection rules are constructed by means of SWRL through the definition of relations between classes.Finally,the detection result can be attained by JESS rule engine.The proposed method can detect common construction quality faultbased on ontology quickly and effectively,thereby can support effective representation of multi-domain and multi-source information.By adding new cases in the knowledge base of quality fault model,this method can provide new ideas for the representation,sharing and reuse of quality fault knowledge.
ontology;reasoning;quality fault;detection
TU17
A
2095-0985(2015)02-0078-06
2015-02-17
2015-04-17
劉欣(1984-),女,黑龍江鶴崗人,博士研究生,研究方向?yàn)榻ㄖ畔⒐芾砗?S技術(shù)(siyanxiaoxin@126.com)
國(guó)家自然科學(xué)基金(51178084)