Учебник по информационному моделированию

Концепция серии учебников по информационному моделированию

Версия: 0.1.3 от 03.05.2022

Авторы

Разработчики: Волков С.А.
Консультанты: Ахметов А.Р., Скобелев П.О., Челышков П.Д., Кузнецов К., Красильников Н.И.

Предпосылки

Для развития информационного моделирования как нового инжинирингового подхода, который может обеспечить переход строительной отрасли в новый технологический уклад. Для этого необходимо обеспечить комплексное управление информацией об окружающей среде и всех антропогенных объектах, которые создает человек, формируя новую среду. Для обеспечения комплексного подхода к управлению информацией, в предлагаемой серии учебников по информационному моделированию, рассмотрение построено от базовых основ информационно-коммуникационных технологий и способов обработки информации и данных; через методологию системного анализа и методологию математического и компьютерного моделирования; опираясь на существующую инженерную практику от методов моделирования отдельных элементов здания и сооружения до моделирования градостроительных процессов или «бизнес-инжиниринга» в градостроительстве. Современная экономическая и политическая ситуация требует от инженера гибких навыков поиска оптимальных инженерных решений в заданных ограничениях, при этом современных инженер должен уметь не только решать технические задачи, но и должен понимать, как протекают технологические и бизнес-процессы. В этом случае знание технологий бизнес-инжиниринга позволяет достичь решающего конкурентного преимущества за счет быстрой реакции объекта и процесса на изменения внешней среды. В основу такой системы построения бизнеса заложен процессный подход, а объектом управления являются процессы в градостроительстве.

Серия предполагает базовый учебник, состоящий из двух частей: теоретическая часть и практическая часть (задачник), и специализированные учебники по применению информационного моделирования в отдельной предметной области.

Серию учебников по информационному моделированию предполагается написать научным коллективом под руководством Волкова С.А. Для каждого тома предполагается привлекать ведущих специалистов в соответствующей предметной области и совместно с ними вырабатывать учебный базис по информационному моделированию соответствующей предметной области.

Аудитория

Студенты строительных и инженерных специальностей высших учебных заведений, преподаватели высших учебных заведений, специалисты в области строительства и управления инвестиционно-строительными проектами

Структура серии учебников

Caption Серия учебников предусматривает следующие книги
Часть серии	Название части учебника
Книга 1	Информационное моделирование: от чертежа до цифрового двойника. Часть 1. Теоретические основы. Информационное моделирование: от чертежа до цифрового двойника. Часть 2. Практика применения (задачник).
Книга 2	Информационное моделирование: Территориальное-пространственное моделирование.
Книга 3	Информационное моделирование: Моделирование недр.
Книга 4	Информационное моделирование: Инженерные изыскания.
Книга 5	Информационное моделирование: Архитектурных решений
Книга 6	Информационное моделирование: Объемно-планировочных и конструктивных решений
Книга 7	Информационное моделирование: Трубопроводных систем
Книга 8	Информационное моделирование: Вентиляционных и кондиционирования систем
Книга 9	Информационное моделирование: Систем электроснабжения
Книга 10	Информационное моделирование: Слаботочных систем и автоматизации
Книга 11	Информационное моделирование: Промышленного объекта
Книга 12	Информационное моделирование: Строительное производство
Книга 13	Информационное моделирование: Эксплуатация
Книга 14	Информационное моделирование: Капитальный ремонт и реновация
Книга 15	Информационное моделирование: Демонтаж, Снос и Рекультивация

Информационное моделирование: от чертежа до цифрового двойника. Часть 1. Теоретические основы.

Предварительное содержание «Часть 1. Теоретические основы»:
1) Информация

   a)	Информация и данные

   b)	Виды информации

   c)	Способы формирования данных

   d)	Data Mining или какие данные можно извлечь если покопаться

2) Введение в математические основы по информатике и кибернетике

  a)	Элементы теории информации

     i)	Основы передачи информации и коммуникаций
     ii)	Основы обработки сигналов
     iii)	Основы кодирования информации
     iv)	Цифровая обработка информации
  b)	Основы алгебры и линейного программирования
     i)	 Системы линейных уравнений
     ii)	Оптимизационные задачи
     iii)	Графы и решение задач на графах
     iv)	Элементы теории массового обслуживания
  c)	Статистические методы анализа данных
     i)        Связь статистики с другими дисциплинами
     ii)       Теория вероятностей
     iii)      Математическая статистика
  d) Основы дифференциального исчисления
  e) Основы Интегрального исчисления
  f) Основы вариационного исчисления
  g)	Элементы искусственного интеллекта
     i)	Простые нейронные сети
     ii)	Системы с обучением
     iii)	Многоагентные системы

3) Моделирование
a) Виды моделирования b) Компьютерное моделирование c) Имитационное моделирование d) Многомасштабное моделирование e) Социальное-экономическое моделирование f) Объектно-ориентированное моделирование g) Моделирование технологических процессов h) Моделе-ориентированный подход (MBSE) i) Информационное моделирование

4) Управление информацией
a) Идентификация и классификация i) Кодирование (идентификация) информации ii) Классификация (1) Принципы, цели и задачи (2) Подходы классификации информации (3) Способы использования iii) Классификатор строительных ресурсов iv) Классификатор строительной информации b) повторное использование информации c) Управление требованиями d) Управление конфигурацией e) Жизненный цикл i) Жизненный цикл системы ii) Жизненный цикл проекта iii) Жизненный цикл процесса f) Библиотеки информационных моделей i) Подходы к построению ii) Методы применения библиотек g) Стандартизация, как элемент управления информацией

5) Теория систем
a) Определение системы b) Введение в теорию систем c) Функциональная теория систем d) Примеры сложных систем i) Техническая система ii) Кибер-физическая система iii) Социотехническая система iv) Город как сложная социотехническая система

6) Системный подход
a) Системная методология b) Системотехника – как инжиниринговая методология c) Комплексные системы i) Элементы проектирования сложных систем ii) Производство сложных систем iii) Элементы управления сложными системами d) Комплексные проекты и организационно-техничекие системы i) Элементы проектирования организационно-технических систем ii) Элементы проектного управления на основе информационного моделирования iii) Элементы управления знаниями в комплексных проектах

7) Инжиниринг
a) Инжиниринг – методология формирования антропогенного пространства b) Бизнес-инжиниринг – технология управления i) Бизнес-инжиниринг (business-engineering) – это технологии управления, основанные на построении модели объекта и процесса (организационной структуры объекта и существующих бизнес-процессов) во взаимодействии с моделью внешней среды. c) Инжиниринг и моделирование

8) Основы нормативного правового и технического регулирования информационного моделирования
a) Нормативное правовое регулирование информационного моделирования i) Федеральные законы и постановления правительства ii) Положения кодексов b) Нормативное техническое регулирование информационного моделирования i) Система национальных стандартов «Единая система информационного моделирования» ii) Нормативное техническое регулирование в градостроительной сфере iii) Нормативное техническое регулирование на этапе проектирования iv) Нормативное техническое регулирование на этапе строительства v) Нормативное техническое регулирование на этапе эксплуатации vi) Нормативное техническое регулирование на этапе вывода из эксплуатации vii) Нормативное техническое регулирование на этапе демонтажа, сноса и рекультивации

9) Информационное взаимодействие
a) Нормативно-справочная информация b) Методы использования библиотек информационных компонентов 10) Единое информационное пространство
11) Типовое проектирование в эпоху информационного моделирования
12) Методология организации проектирования с применением технологий информационного моделирования
a) Принципы концептуального моделирования b) Принципы моделирования территориально-пространственного моделирования c) Принципы архитектурного моделирования d) Принципы объемно-планировочного моделирования e) Принципы моделирования инженерных систем f) Принципы моделирования электрических и слаботочных систем g) Принципы моделирования технологических решений

13) Методология организации строительства с применением технологий информационного моделирования
a) Принципы моделирования производственных процессов

14) Цифровой двойник
a) Определение b) Подходы к построению цифровых двойников c) Цифровой двойник строительного объекта

15) Введение в информационное моделирования в строительстве
a) Территориально-пространственное моделирование

b) Моделирование недропользования и инженерных изысканий c) Моделирование линейных объектов d) Моделирование площадных объектов i) Многоквартирные жилые дома ii) Социальные и общественные объекты e) Моделирование промышленных объектов

16) Ведение в информационное моделирование на этапе эксплуатации
17) Введение в информационное моделирование на этапе вывода из эксплуатации
18) Введение в информационное моделирование на этапе сноса и рекультивации

Информационное моделирование: от чертежа до цифрового двойника. Часть 2. Практика применения (задачник)

Предварительное содержание «Часть 2. Практика применения (задачник)»:

Задачи по теории информации и основам информации
Задачи по основам кибернетики
Задачи по основам моделирования
Задачи по основам системного подхода
Задачи по системам управления
Задачи по построению единого информационного пространства
Задачи по управлению требованиями и управлению конфигурацией
Задачи по управлению проектами на основе информационного моделирования
Задачи по построению информационных моделей