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基于约束逻辑编程的建筑信息建模

计算机科学中的逻辑 2022-05-19 v1

摘要

建筑信息建模(BIM)生成建筑的三维模型,将几何信息与广泛的性质相结合。BIM 正缓慢但不可避免地变革着建筑、工程和施工(AEC)行业。建筑需符合关于稳定性、安全性和环境影响的法规。人工合规检查繁琐且易出错,而在施工时才修正发现的缺陷会造成巨大的额外成本与延误。若干工具可检查 BIM 模型是否符合规则/指南。例如,新加坡的 CORENET 电子提交系统检查消防安全。但由于当前 BIM 交换格式仅包含建筑对象的基本信息,需要单独的特定模型预处理以确定疏散路线等。此外,它们在调整现有内置规则和/或添加新规则(以适应可能不仅因国家而异、甚至同一城市不同区域而异的建筑法规)方面面临困难,即便可能也如此。我们提议使用基于逻辑的可执行形式化方法(CLP 与约束 ASP)将 BIM 模型与高级知识表示和推理能力相耦合。以往经验表明,此类形式化方法可用于统一捕获并推理多领域知识(含模糊性)。此外,将检查嵌入设计工具中可在每一步确保模型符合规则。这也避免了错误设计被迫(部分)重做,后者同样昂贵且繁重。为验证提议,我们在 CLP(Q/R) 与带约束的 ASP 下实现了一个初步推理器,并用若干 BIM 模型进行了评估。已被 Theory and Practice of Logic Programming (TPLP) 考虑接收。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.08572,
  title  = {Building Information Modeling Using Constraint Logic Programming},
  author = {Joaquín Arias and Seppo Törmä and Manuel Carro and Gopal Gupta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.08572},
  year   = {2022}
}

备注

Paper presented at the 38th International Conference on Logic Programming (ICLP 2022), 16 pages