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Methoden und Prozesse
Methods and processes
Einsatz von
semantischen Technologien
im Flugzeugentwurf
Application of
semantic technologies
in aircraft design
Der integrierte Flugzeugentwurf erfordert die Zusammenarbeit von
Experten aus unterschiedlichen Fachbereichen. Dabei werden Entwurfsmodelle
aus unterschiedlichen Disziplinen integriert, ausgetauscht
und konsolidiert. Dieser Vorgang ist heute bestenfalls teilweise
automatisiert und somit aufwändig und fehleranfällig. Eine
verbesserte Automatisierung erfordert, dass die Bedeutung und
der Kontext der zu integrierenden Modelldaten formal und maschinenlesbar
repräsentiert sind. In der Informatik werden daher
„Ontologie“ genannte Datenstrukturen genutzt, um Wissen über
verschiedenste Konzepte durch logische Verknüpfungen zwischen
diesen formal zu erfassen und auszuwerten.
Das Bauhaus Luftfahrt nutzt diesen Ansatz für den Flugzeugentwurf
und entwickelte im Jahr 2013 eine entsprechende Ontologie,
die für Modelldaten in unterschiedlichen Formaten eine semantische
Referenz zur Verfügung stellt. Die Wissenschaftler konnten
dazu bereits ein entsprechendes Vorgehensmodell evalu ieren
und Erfahrung mit Entwurfsprinzipien und -werkzeugen sammeln,
die speziell für Ontologien entwickelt wurden. Die enge Zusammenarbeit
von Experten aus Flugzeugentwurf und Informatik, wie
sie am Bauhaus Luftfahrt möglich ist, hat sich dabei als vorteilhaft
erwiesen.
Mit den bisherigen Arbeiten hat das Bauhaus Luftfahrt eine
solide Basis für die Anwendung von semantischen Technologien
im Flugzeugentwurf gelegt. Zukünftig werden die Wissenschaftler
weiter daran arbeiten, diese direkt in vorhandene Software-Werkzeuge
zu integrieren, um die Effizienz im Flugzeugentwurf durch
wissensbasierte Verfahren zu verbessern.
An integrated aircraft design process requires the collaboration of
experts from numerous different disciplines in which data models
need to be integrated, consolidated and exchanged frequently.
This process is, however, currently at best only partly automated,
resulting in a time-consuming and error-prone process. To further
improve the automation of model integration, a formal and machine-readable
representation of model data is required. In computer
science, ontologies are used to formally capture knowledge
about concepts by logical links between them, enabling automated
evaluation.
Bauhaus Luftfahrt has adopted this approach for aircraft design
and in 2013 developed an ontology in order to provide a semantic
reference for existing aircraft models in different data formats.
The researchers evaluated a process model as well as design
principles and tools specifically developed for ontologies. The close
collaboration between aircraft designers and computer scientists
at Bauhaus Luftfahrt turned out to be beneficial for the success of
the ontology development project.
With these efforts Bauhaus Luftfahrt laid a solid basis for the
application of semantic technologies in aircraft design. In the future,
researchers will continue to integrate them into existing software
tools in order to improve the practice of aircraft design towards
efficient, truly knowledge-based techniques.
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Bauhaus Luftfahrt Neue Wege.