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3 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. 90 Bauhaus Luftfahrt Neue Wege.
3 Methoden und Prozesse Methods and processes Aircraft Aircraft has fuselage has fuselage has wing has wing has engine has engine is connected to is connected to Engine Engine is connected to is connected to Fuselage Fuselage Wing Wing is an is an is an is an is an is an Aircraft Aircraft subcomponent subcomponent Vereinfachter Auszug aus der Flugzeug-Ontologie: Verschiedene Konzepte, wie sie im Flugzeugentwurf am Bauhaus Luftfahrt verwendet werden, sind hier durch logisch-semantisch definierte Eigenschaften miteinander verknüpft. Die vollständige am Bauhaus Luftfahrt entwickelte Ontologie wurde unter https://github.com/astbhltum/Aircraft-Ontology veröffentlicht und steht somit anderen Entwicklern unter einer Open-Source-Lizenz zur Verfügung. Simplified excerpt of the aircraft ontology: Various concepts used by aircraft designers at Bauhaus Luftfahrt are linked by semantically-defined properties. Bauhaus Luftfahrt released the entire ontology at https://github.com/astbhltum/Aircraft-Ontology. Thus, other developers can re-use it under an Open- Source license. Model owner Model owner B Knowledge matching Knowledge matching Reference Reference ontology ontology Model owner Model owner A Knowledge matching Knowledge matching Ontology Ontology A Knowledge Knowledge extraction extraction Model Model A Model transformation Model transformation Ontology-based Ontology-based model model integration integration Model transformation Model transformation Ontology Ontology B Knowledge Knowledge extraction extraction Model Model B Anwendung der Referenzontologie bei der wissensbasierten Modellintegration: Aus zwei unterschiedlichen Modellen wird das darin enthaltene Wissen automatisch extrahiert und durch die je weiligen Modellautoren mit Konzepten der Referenz ontologie verknüpft. Ausgehend von diesen Ver knüpfungen können die Inhalte der Modelle getreu ihrer Bedeutung konsolidiert und ausgetauscht werden. Application of a reference ontology in knowledgebased model integration: The knowledge of two models is automatically extracted and matched with the reference ontology by the respective model owner. By exploiting these matchings, contents of the models can be con solidated and ex changed true to their meanings. Bauhaus Luftfahrt Neue Wege. 91
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2013
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Inhalt Contents Die drei Säulen de
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Inhalt Contents 1 Neue Wege durch d
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Über das Bauhaus Luftfahrt About B
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Seite 96 und 97: Munich Aerospace: Bauhaus Luftfahrt
Seite 98 und 99: Bauhaus Luftfahrt treibt Nachhaltig
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Seite 104 und 105: Finanzen Financial figures Das Bauh
Seite 106 und 107: Wissenschaftliche Veröffentlichung
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