met@BiM - ein semantisches Datenmodell für Baustoffinformationen im WWW : Anwendungen für Beton mit rezyklierter Gesteinskörnung

Abstract

Die Dissertation beschreibt die Anwendung eines web-basierenden Metadatenkonzepts zur maschinenlesbaren Beschreibung der semantischen Aussagen in Webinhalten, die sich thematisch mit dem Gebiet der Betontechnologie beschäftigen. Ziel ist es, mit dem als 'met@BiM' bezeichneten Datenmodell die Erschließung und Nutzung von fachspezifischen Informationen zu Baustoffen im Web für Bauingenieure zu verbessern. Die inhaltliche Grundlage des entworfenen Modells liefert das Forschungsvorhaben 'Baustoffkreislauf im Massivbau', in dessen Rahmen umfangreiche Ergebnisse zu Beton mit rezyklierter Gesteinskörnung (früher: Zuschlag) erarbeitet wurden. Methodisch erfolgte die Datenmodellierung mit dem Resource Description Framework (RDF) - Standard der Semantic Web Initiative des W3C. In der Arbeit wird zunächst die syntaxunabhängige Entwicklung des Metadatenmodells dargestellt. Anhand des RDF Schema Standards des W3C erfolgt dann die Formulierung von met@BiM in einer konkreten Syntax (RDFS/XML). Die Modellierung von betontechnologischen Aussagen in Webressourcen in RDF/XML-Syntax bzw. als Graphenmodell wird an einigen Beispielen ausführlich dargestellt. Ebenfalls in der Arbeit dargestellt wird die Nutzung und die Vorteile für typische Rechercheprobleme von Bauingenieuren, die solcher RDF-Beschreibungen ermöglichen. Hierfür wurden Prototypen für einen met@BiM-RDF-Editor sowie für eine 'semantische Suchmaschine' entworfen. Die mögliche Einbindung des geschaffenen met@BiM-Schemas in ein übergeordnetes Semantic Web bildet den Schluß der Arbeit. This dissertation describes the application of a web-based metadata concept to allow a machine readable description of statements concerning concrete technology in web contents. The target of the data model called 'met@BiM' is to improve the retrieval and use of topic specific information about building materials for civil engineers on the Web. The numerous testing results about concrete with recycled aggregates, that build the foundation of the data model, have been generated during a comprehensive research project concerning the recycling of mineral building materials in concrete construction. For the data modelling, a concept proposed by the Semantic Web Initiative of the W3C has been used called 'Resource Description Framework (RDF)'. The development of the metadata model begins with a syntax independent version of met@BiM. By using the RDF Schema Recommendation of the W3C, the metadata modell is formalized into a concrete RDFS/XML syntax. The modelling of web content about concrete technology in RDF/XML respectively in graphical models is shown in detail in some examples. Also described in the dissertation are the usage and the advantages of RDF descriptions for typical retrieval problems of civil engineers. To illustrate the use of and the improvements through the metdata model, a met@BiM RDF editor and a prototype system of a semantic search engine have been developed. The possible integration of the met@BiM model into a more comprehensive global Semantic Web is given at the end of the thesis.