isicad: BIM: вменяемое определение, противоречия, драматичный прогноз

От главного редактора isicad.ru: Все семь статей А.Ямпольского, опубликованные с 2010 года до сегодняшнего дня, неизменно вызывали заметные дискуссии, позволили оппонентам автора отточить и развить свои взгляды, и, тем самым, внесли свой вклад в наблюдаемое в наше время победное шествие BIM. Надеюсь, что и новая статья автора сыграет такую же благородную роль. Пользуясь случаем, напомню десятку самых популярных статей за всё время учёта статистики isicad-публикаций, в ней статья А.Ямпольского «Технология построения конструктивной модели здания по рабочим чертежам» (март 2011) занимает третье место:

Вменяемое определение BIM можно дать, отталкиваясь от того, что хорошо известно. Такой точкой отталкивания может быть традиционное проектирование. Те, кто в нем участвуют, имеют практические знания, дающие представление о том, что стоит за словами. Сравнение процессов и их результатов позволит лучше понять, как работают «старая» и «новая» технологии.

Вот как, на мой взгляд, выглядит процесс традиционного проектирования.

Шаг 1. Получение первичной модели

Первичная модель может быть получена из разных источников. Например, она может быть:

построена в голове проектировщика;
построена в BIM-программе, скажем, в ArchiCAD'е;
получена от лазерного сканера;
...

Первичная модель – обобщенное понятие. Оно объединяет множество вспомогательных, промежуточных, экспериментальных и прочих моделей. Каждая из этих моделей абстрактна, независима и является источником «истины» для шага 2.

Шаг 2. Анализ первичной модели

Это — извлечение информации из первичной модели, анализ полученной информации, фиксация результатов анализа в форме проектной документации (чертежей). На этой стадии информация превращается в знания. На шаге 2 процесс проектирования обычно заканчивается, хотя есть необходимость (и уже появилась возможность) шага 3.

Перед описанием шага 3 – пара слов об информации и знаниях.

Из модели можно извлечь огромное количество информации, но, к сожалению, использовать ее напрямую для целей сотрудничества невозможно. Например, бесконечное количество видов и разрезов, которое BIM-программа может вывести на экран, - это информация (а вернее, информационный шум). Проектировщик анализирует это множество и отбирает десяток или сотню видов, которые вбирают в себя все возможные бесчисленные виды. Эти десять или сто абстрактных (не связанных ни с каким конкретным видом) видов являются знаниями. Таким образом, знания – это результат глубокой переработки информации. Знания с помощью условного профессионального языка фиксируются на чертежах и передаются по цепочкам.

Из-за ошибок в анализе или по другим причинам знания могут быть недостоверными, неполными, неактуальными. Существует также проблема человеческой интерпретации знаний (см. ниже). Все это диктует необходимость верификации знаний. Хороший способ верификации – обратиться к стороннему специалисту с тем, чтобы он заново построил модель на основе знаний, полученных на шаге 2.

Есть более простой и надежный способ, но доступен он будет только в том случае, если чертежи будут изготовлены со степенью формализации, достаточной для их машинной интерпретации. Итак

Шаг 3. Верификация знаний

Это — автоматическая генерация модели по чертежам, сравнение сгенерированной модели с первичной моделью, тестирование сгенерированной модели с использованием программ «обнаружения столкновений».

Суммируем

Процесс традиционного проектирования состоит из отдельных эпизодов и их исполнителей. Внутри эпизода исполнители могут делать что угодно, но результат должен быть один: формализованная и авторизованная документация. Добавление отдельных эпизодов (например, строительство, эксплуатация, вывод из эксплуатации) или их удаление ничего принципиально не меняет.

Основная проблема в том, что документация ориентирована на человека, на понимание и сотрудничество между людьми. А как быть с сотрудничеством между машинами - программами? Решение есть. Чуть большая степень формализации документов делает их доступными для машинной обработки.

Теперь можно перейти к BIM – цифровой революции в строительстве

На практике цифровая революция означает сотрудничество на основе единой модели. Модель – это хранилище данных, объект сотрудничества. Субъектами являются люди и программы. С программами все ясно. Они могут напрямую общаться с моделью: извлекать, добавлять и изменять данные. Возможность человеческого общения на основе моделей вызывает сомнение. Между человеком и моделью стоит посредник – интерфейс программы моделирования. По сути, для человека модель – это дискретное множество видов – картинок, генерируемых программным интерфейсом на плоском экране компьютера. Нет никакой гарантии, что интерпретация этих картинок разными людьми даст полное и однозначное представление о том, что реально хранится в базе данных модели.

Общение на основе моделей возможно между программами и невозможно между людьми – что это значит? По-видимому, только то, что BIM – это технология, заточенная на вытеснение человека из процесса проектирования (равно как из строительства и эксплуатации).

Есть попытки компромисса, такие например, как «гипермодель» – феерический коктейль из данных, информации, знаний (чертежей).

Боюсь, что компромисс невозможен. Любое признание необходимости чертежей неизбежно дискредитирует концепцию BIM. Логика простая. Если чертежи необходимы – они должны быть правильными. «Правильные чертежи» – понятие относительное. Оно зависит от такого фактора, как «человеческая интерпретация». Пространственное воображение, способность к абстрактному мышлению, опыт, знание профессионального языка – все это влияет на способность создавать и понимать чертежи. Единственный способ преодоления неоднозначности – машинная интерпретация чертежей. Но машинная интерпретация чертежей решает все проблемы традиционного проектирования. Зачем тогда нужен BIM с его культурными, организационными и прочими сдвигами?

Мой прогноз будущего BIM

В заключение, прогноз относительно будущего BIM. Он довольно драматичен. Либо BIM избавится от чертежей (и, следовательно, от человеческого фактора в строительстве), либо машинно-интерпретируемые чертежи избавят строительство от BIM.