Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/9156
Title: Semantic based virtual environments for product design
Other Titles: Ανάπτυξη σημασιολογικού εικονικού περιβάλλοντος για σχεδιασμό προϊόντων
Authors: Αντωνίου, Στράτος
Keywords: Semantics
Ontology
Virtual reality
Modular systems
Product design
Ontology
Keywords (translated): Σημασιολογικός
Οντολογίες
Εικονική πραγματικότητα
Δομοστοιχειωτά συστήματα
Σχεδιασμός προϊόντων
Ανθρώπινος παράγοντας
Abstract: Nowadays Virtual Reality greatly assists in the testing of products and processes that do not yet exist or exist in a preliminary state. Actual products can be replicated in high detail inside the Virtual Environment and can provide important conclusions about the real-world products. This way adjustments and corrections can be applied far before production, and thus flaws can be removed early in (or before) the production process. As VR systems are becoming a very important part of product design, and are used in modular systems, they have to be able to cooperate with Semantic Modules in order to store data and make it available to the rest of the modules of the general System. The integration of Semantics adds the Knowledge Management component to a system and makes it reusable and flexible. There have been many different approaches in combining VR environments with Semantic Knowledge-Management systems. Some focus on combined systems with heavy-load server applications and lightweight clients while others focus on agent-based distributed systems. Our development aims to produce a system which consists of separate modules that depend on close interaction. These modules are: an immersive VR Environment and a Semantic repository (Ontology) which holds the information about all the interactions that occur in the VE. This study’s perspective, is to identify, model and analyse the cockpit elements and procedures and provide a re-usable repository in order to capture and distribute the knowledge that is currently secluded into individual developments. On the procedure side, the method includes a basic Human Factors method, namely the Hierarchical Task Analysis (HTA) for modelling. It offers a useful tool in a domain that up to present depends on manual pen-and-paper methods applied by individual experts, which limit the knowledge distribution between the individuals that apply the studies, since there is no plan for storing and distributing it effectively. This study proposes the introduction on Virtual Reality, automation and Semantics in order to produce a semi-automated, modular environment that will enhance productivity of individuals across all the mentioned domains during the early phases of development.
Abstract (translated): Στις μέρες μας, η εικονική πραγματικότητα συμβάλλει στη δοκιμή προϊόντων και διαδικασιών που βρίσκονται σε πρώιμο στάδιο ή δεν έχουν υλοποιηθεί ακόμα. Τα πραγματικά προϊόντα αναπαριστώνται με υψηλή λεπτομέρεια μέσα στο εικονικό περιβάλλον και έτσι μπορούν να εξαχθούν σημαντικά συμπεράσματα για την τροποποίηση και βελτιστοποίηση των προϊόντων αυτών, τόσο σε αρχικό στάδιο της παραγωγής, όσο και κατά τη διάρκεια. Καθώς τα συστήματα εικονικής πραγματικότητας γίνονται σημαντικό κομμάτι του σχεδιασμού προϊόντων, προκύπτει η ανάγκη να μην υλοποιούνται ως αυτοεκτελούμενες εφαρμογές αλλά να συνεργάζονται και με άλλες τεχνολογίες για τη σύσταση διαμοιρασμένων συστημάτων που περιλαμβάνουν διαχείρηση γνώσης. Η εισαγωγή των Σημασιολογικών στοιχείων στο εικονικό περιβάλλον, προσφέρει το στοιχείο της διαχείρησης γνώσης και το κάνει επαναχρησιμοποιήσιμο. Παράλληλα, πολλές διαφορετικές υλοποιήσεις έχουν προταθεί για το συνδιασμό του Εικονικού Περιβάλλοντος με Σημασιολογικά Συστήματα Διαχείρησης Γνώσης. Κάποιες από αυτές, εστιάζουν στο συνδυασμό συστημάτων με αυξημένο φόρτο δεδομένων σε έναν εξυπηρετητή και μειωμένο στους πελάτες, ενώ άλλες παρουσιάζουν συστήματα διαμοιρασμένα σε ισορροπημένου φόρτου δομοστοιχεία (modules). Σκοπός της συγκεκριμένης Διπλωματικής Εργασίας είναι η υλοποίηση ενός συστήματος, αποτελούμενο απο δύο ανεξάρτητα και στενά συνεργαζόμενα δομοστοιχεία. Τα δομοστοιχεία αυτά είναι: Ένα εικονικό περιβάλλον εμβύθυσης (Immersive Virtual Environment) και μια Σημασιολογική Μηχανή (Semantic Engine) η οποία είναι υπεύθυνη για τη διαχείρηση των πληροφοριών και των αλληλεπιδράσεων του χρήστη με το εικονικό περοβάλλον. Επίσης, στόχος αυτής της εργασίας είναι να αναγνωρίσει, να μοντελοποιήσει και να αναλύσει τα στοιχεία και τις διαδικασίες μέσα σε ένα εικονικό πιλοτήριο αεροσκάφους και να παρέχει ένα επαναχρησιμοποιήσιμο σύστημα για την αιχμαλώτηση και διαχείρηση της γνώσης, η οποία συνήθως παραμένει απομονωμένη στα τοπικά αρχεία κάθε εφαρμογής. Όσον αφορά τη μοντελοποίηση και διαχείρηση των διεργασιών, προτείνεται μία μία θεμελιώδης μέθοδος ανάλυσης διεργασιών, η Hierarchical Task Analysis (HTA). Έτσι, επιχειρόντας μια αυτοματοποίηση της HTA, παρουσιάζεται ένα χρήσιμο εργαλείο στον Ανθρώπινο Τομέα (Human Factors) που μέχρι σήμερα βασίζεται στην εκπόνηση των αναλύσεων από ειδικούς και όχι από λογισμικό. Η εργασία έχει πραγματική βιομηχανική εφαρμογή, που στοχεύει στην ανάλυση των εργασιών του πιλότου σε εικονικά πιλοτήρια αεροπλάνων. Η εργασία αυτή παρουσιάζει τη χρήση εικονικών περιβάλλοντων, αυτοματοποίησης και σημασιολογικών εργαλειών, για να δημιουργήσει ένα (ημι)αυτόματοποιημένο, διαμοιρασμένο εργαλείο που θα βελτιώσει την παραγωγικότητα των ειδικών πάνω στους διαφορετικούς τομείς τους οποίους πραγματευέται.
Appears in Collections:Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής (ΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ANTONIOU Stratos Diploma Thesis v2.pdf3.65 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons