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Marcello Peixoto Baxhttp://lattes.cnpq.br/1864473087690223Renata Maria Abrantes Baracho PortoFrederico Cesar Mafra PereiraJosé Eduardo Santarem SegundoEduardo de Mattos Pinto CoelhoMário Lucio Pereira Juniorhttp://lattes.cnpq.br/4551952470979072Cristiano Geraldo Teixeira Silva2023-10-03T14:35:09Z2023-10-03T14:35:09Z2023-08-10http://hdl.handle.net/1843/59093https://orcid.org/0000-0001-5010-3081A avaliação de projetos construtivos sustentáveis objetiva mensurar o desempenho em sustentabilidade dos ambientes construídos e é importante para melhorar o meio ambiente em crescente deterioração. No entanto, a maioria das tarefas de avaliação ainda é realizada manualmente, consumindo tempo e aumentando o risco de erros. Na construção civil, tem-se a tecnologia BIM (Building Information Modeling), usada para simular um empreendimento em seu ciclo de vida. Diante do crescente uso desta tecnologia, surge a oportunidade de utilizar seus dados e relacionar a outros conjuntos de dados, para analisar diferentes aspectos do projeto. O emprego de tecnologias semânticas é uma alternativa para integrar dados e realizar inferências no processo de tomada de decisões. Em um fluxo de trabalho integrado, mediado por ontologias, o mapeamento entre os elementos da construção e outros dados pode auxiliar na análise de especialistas. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um arcabouço conceitual, com o apoio em tecnologias semânticas, para estabelecer a relação entre os dados BIM e outros dados para automação da avaliação para certificação LEED (Leadership in Energy and Environmental Design). O processo para a implementação do artefato aplica a Design Science Reseach e se inicia com a obtenção do arquivo no formato IFC (Industry Foundation Classes) de um projeto desenvolvido em BIM para o desenvolvimento de uma ontologia simplificada. A ontologia deste trabalho contempla os requisitos gerais da linguagem de modelagem conceitual OntoUML, fundamentada na ontologia UFO (Unified Foundational Ontology). A ontologia SEBIM busca modelar relações mais complexas contemplando classes para organizar os materiais e as zonas de um ambiente construído, bem como os critérios a serem pontuados. Para a integração com dados externos ao ambiente construído, dados abertos sobre o entorno e os meios de transporte são obtidos. Estes conjuntos de dados tabulares contêm coordenadas geométricas de áreas e pontos da cidade, seguindo padronização da OGC (Open Geospatial Consortium). Uma vez selecionados os conjuntos de dados relevantes para esta pesquisa, os dados são mapeados em ontologias e anotados semanticamente, seguindo a abordagem de Dicionário Semântico de Dados (SDD - Semantic Data Dictionary) para conversão em RDF (Resource Description Framework). O grafo RDF é gerado contendo a formalização dos dados e favorecendo a integração para consulta sobre locais da cidade por dados espaciais. Os conjuntos de dados são inseridos em um triplestore para realização inferências em SPARQL, geradas por meio da conversão dos critérios para avaliação da certificação em consultas e inserção das novas triplas inferidas no conjunto de dados. Uma consulta final é realizada para apresentar o resultado das inferências para promover novo conhecimento aos especialistas. O artefato desenvolvido é verificado com experimentações e validado conforme as questões de competências referentes aos critérios de certificação. Os resultados mostraram que a aplicação destas tecnologias promove a extensão semântica dos elementos construtivos em BIM, facilita a integração com outras bases de conhecimento e organiza conceitualmente os dados para melhor recuperar informações. As inferências desenvolvidas podem ser consideradas em outros estudos que buscam relacionar e integrar dados para descoberta de novas correlações e criação de novos conhecimentos em aplicativos baseados em dados.The evaluation of sustainable building projects aims to measure the sustainability performance of built environments and is important to improve the environment in increasing deterioration. However, most assessment tasks are still performed manually, consuming time and increasing the risk of errors. In civil construction, BIM (Building Information Modeling) technology is used to simulate a project in its life cycle. Faced with the increasing use of this technology, the opportunity arises to use your data and relate it to other data sets, to analyze different aspects of the project. The use of semantic technologies is an alternative to integrate data and make inferences in the decision-making process. In an integrated workflow, mediated by ontologies, mapping between building elements and other data can aid in expert analysis. This work presents the development of a conceptual framework, supported by semantic technologies, to establish the relationship between BIM data and other data for automating assessment for LEED certification (Leadership in Energy and Environmental Design). The process for implementing the artifact applies the Design Science Reseach and begins with obtaining the file in IFC format (Industry Foundation Classes) of a project developed in BIM for the development of a simplified ontology. The ontology of this work contemplates the general requirements of the conceptual modeling language OntoUML, based on the UFO ontology (Unified Foundational Ontology). The SEBIM ontology seeks to model more complex relationships, contemplating classes to organize the materials and zones of a built environment, as well as the criteria to be scored. For the integration with data external to the built environment, open data about the surroundings and means of transport are obtained. These tabular data sets contain geometric coordinates of areas and points in the city, following the OGC (Open Geospatial Consortium) standard. Once the relevant datasets for this research have been selected, the data are mapped into ontologies and semantically annotated, following the Semantic Data Dictionary (SDD) approach for conversion into RDF (Resource Description Framework). The RDF graph is generated containing the formalization of the data and favoring the integration for querying about city locations by spatial data. The datasets are inserted into a triplestore to perform inferences in SPARQL, generated by converting the criteria for evaluating the certification into queries and inserting the new inferred triples in the dataset. A final consultation is carried out to present the result of the inferences to promote new knowledge to the specialists. The artifact developed is verified with experiments and validated according to the competence questions referring to the certification criteria. The results showed that the application of these technologies promotes the semantic extension of the constructive elements in BIM, facilitates the integration with other knowledge bases and conceptually organizes the data to better retrieve information. The developed inferences can be considered in other studies that seek to relate and integrate data to discover new correlations and create new knowledge in data-based applications.porUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Gestão e Organização do ConhecimentoUFMGBrasilECI - ESCOLA DE CIENCIA DA INFORMAÇÃOhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/pt/info:eu-repo/semantics/openAccessCiência da informaçãoConstrução civil – aspectos ambientaisSustentabilidadeArquitetura da informaçãoOntologias (Recuperação da informação)SustentabilidadeDesempenho do Ambiente ConstruídoBIMLEEDUFOOntologiaInferênciaArcabouço conceitual de tecnologias semânticas para automação da certificação LEEDConceptual framework of semantic technologies for LEED certification automationinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/59093/2/license_rdf00e5e6a57d5512d202d12cb48704dfd6MD52ORIGINALTese_versãofinal-CristianoSilva.pdfTese_versãofinal-CristianoSilva.pdfapplication/pdf2356265https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/59093/1/Tese_vers%c3%a3ofinal-CristianoSilva.pdf80231fc9593d8afcdea585d65671eeceMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/59093/3/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD531843/590932023-10-03 11:35:09.52oai:repositorio.ufmg.br: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2023-10-03T14:35:09Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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