Masterthesis: Entwicklung eines Konzepts zur automatischen Erstellung von Regelsätzen zur Überprüfung von projektspezifischen Anforderungen an ein Bauwerk

Für die Abwicklung von Baumaßnahmen gibt es eine Reihe von Anforderungen an das Bauwerk. Diese Anforderungen werden im Rahmen des Baugenehmigungsverfahrens geprüft. In einigen Ländern wird dieses Verfahren auf Basis eines digitalen Informationsmodells des Bauwerks durchgeführt, indem die Anforderungen in einer Model-Checker-Software modellbasiert durch entsprechende Regeln automatisch geprüft werden. In Deutschland lässt sich die modellbasierte Baugenehmigungsprüfung schwer umsetzen, da viele Anforderungen projektspezifisch sind und die anzuwendenden Regelsätze mit hohem Aufwand entsprechend anzupassen sind. Als Beispiel ist das Brandschutzkonzept eines Krankenhausbaus zu nennen, welches projektspezifisch anzufertigen ist und einen Teil der zu prüfenden Baugenehmigungsunterlagen darstellt.

Zielsetzung

Mit dem Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) können durch ein Large Language Model die relevanten Anforderungen an ein Bauwerk identifiziert, geclustert und in die Regelmaske der Model-Checker-Software überführt werden. Hierfür gibt es bereits in der Forschung unterschiedliche Ansätze. Ziel dieser Arbeit soll es sein den aktuellen Stand der Forschung zu diesem Thema zu untersuchen, verschiedene Ansätze gegenüberzustellen und entsprechende Handlungsempfehlungen abzuleiten. Die Handlungsempfehlung soll dann als technischer Durchstich implementiert und evlauiert werden. Bei der Evaluation zählt vorallem als Metrik, wieiele Anforderungen letztlich erfolgreich in die Modelchecker Software überführt werden können. Der Fokus in der Arbeit soll auf Brandschutzanforderungen in einem Gebäude gesetzt werden.

Aufgaben

• Grundlagenermittlung in den erforderlichen Themenbereichen, z. B. Brandschutzanforderungen, Building Information Modeling, regelbasierte Modellprüfung
• Darstellung des aktuellen Stands der Forschung zur Anwendung von KI für die regelbasierte Modellprüfung projektspezifischer Anforderungen von Bauwerken
• Gegenüberstellung der Ansätze aus der Forschung und Entwicklung von Handlungsempfehlungen
• Entwicklung eines Konzepts zur Umsetzung der Handlungsempfehlungen
• Implementation der ausgewählten Lösung als technischer Durchstich
• Evaluation des technischen Durchstichs bzgl. Übersetzungsgenauigkeit

Voraussetzungen

• Interesse am Bauingenieurwesen
• Motivation, Selbstständigkeit und Einsatzbereitschaft
• Interresse am Umgang mit LLMs
• Programmierkenntinsse in Python
• Gute Deutschkenntnisse (Anforderungen sind alle auf deutsch)

Ansprechpartner

Für mehr Informationen wenden Sie sich mit ihren Bewerbungsunterlagen bitte an Haron Nqiri und Sabine Hartmann.

Prof. Dr. Bernhard Rumpe
Lehrstuhl Software Engineering
Ahornstr. 55
52074 Aachen