A framework for digital model checking

Abstract

Digital model checking (DMC) is a solution that has the power to become a primary key player for the AEC industry concerns. Despite the research achievements on DMC, there are still gaps to make it practical to solve real-world problems. DMC, as an emerging research discipline, is still an area of development and not yet completely formalized. This means that there is still a need for enhanced system capabilities, updated processes, and adjustments to the current project delivery documents and proper standardization of DMC aspects. The work of this dissertation proposes a diagnostic approach based on using pre-defined principles to analyse digital model checking (DMC) and a formal framework and implementation plan. These principles are the Digital Information model (DIM), Rule-set, and checking platform. To set up a formal framework a modularization approach was used focused on “what things are”, “what is the logic behind extending the pre-existing concepts” and “how it assists the DMC process”. These modules play a fundamental role and they must be captured, tracked, and interconnected during the development of the framework. Throughout the expansion of principles, modules were built on a basis that 1) DIMs are the wholeness of information that should include existing physical systems not only buildings, 2) verification rules are not only sourced from regulatory codes and standards, and there are other sources of rules that should be taken into consideration, 3) the role of involved stakeholders, native system and project phases has not been ignored, 4) evaluate the effectiveness of DIMs to integrate, exchange, identify, and verify its content and 5) highlight on the existent classifications that could aid the DMC process. Moreover, DMC is a dependent activity that has cause and effect on former and subsequent activities. Thus, this dissertation also proposes a DMC implementation plan that could fit within the other project activities.

A verificação de modelo digital (DMC) é uma solução que tem o poder de se tornar um ator principal para as preocupações da indústria de AEC. Apesar dos resultados da investigação sobre DMC, ainda existem lacunas para torná-lo prático para resolver problemas do mundo real. DMC, como uma área de investigação emergente, é ainda uma área em desenvolvimento e não completamente formalizada. Isso significa que existe ainda necessidade de aprimorato das capacidades dos sistemas, atualização de processos, ajustes aos atuais documentos de entrega do projeto e padronização adequada dos aspectos de DMC. O trabalho desta dissertação visa propor uma abordagem de diagnóstico baseada no uso de princípios pré-definidos para analisar o processo de verificação de modelo digital (DMC), um framework formal e um plano de implementação. Esses princípios são o modelo digital de informação (DIM), o conjunto de regras e a plataforma de verificação. Para configurar uma metodologia formal, uma abordagem de modularização foi usada com foco em “o que as coisas são”, “qual é a lógica por trás da extensão dos conceitos pré-existentes” e “como isso auxilia o processo DMC”. Esses módulos desempenham um papel fundamental e devem ser capturados, verificados e interconectados durante o desenvolvimento da metodologia. Ao longo da expansão dos princípios, os módulos foram construídos com base em: 1) os DIMs representam a totalidade da informação os quais devem incluir todos sistemas físicos existentes, não apenas os edifícios, 2) as regras de verificação não são apenas originárias de códigos e padrões regulatórios, existindo outras fontes de regras que devem ser levadas em consideração, 3) o papel das partes interessadas envolvidas, sistemas nativos e as fases do projeto não foram ignorados, 4) avaliar a eficácia dos DIMs para integrar, trocar, identificar e verificar seu conteúdo e 5) destacar a existencia de systemas de classificação que poderiam auxiliar no processo de DMC. Além disso, o DMC é uma atividade dependente que tem causa e efeito nas atividades anteriores e subsequentes. Assim, esta dissertação também propoe um plano de implementação do DMC para se enquadrar nas outras atividades do projeto.