지식기반 교량 외관조사 전문가 시스템의 설계 및 구현

Abstract

The safety measurement and structural diagnosis of buildings requires broad knowledge in the civil and architectural engineering and great efforts in labor. To help the diagnosis process, the computer has been used for various purposes. The goal of this research is to design and implement an expert system to provide the professional information and to make safety diagnosis possible even without experts presence. A knowledge-based expert system is designed to measure the safety of an architectural structure The system is applied to the exterior inspection, which needs the most of broad professional knowledge. The domain is limited to the bridge. Out of 13 types of bridges, a slab bridge is chosen as a demonstration prototype. The status of a bridge is judged by a knowledge-based expert system, which stores the rules of professional knowledge. The system is implemented on the rule-based expert system shell called "Jess", which is a Java version of CLIPS language. The expert system can lower the cost and save the time to perform diagnosis process. This system can help to manage the data more effectively. Moreover, this system can help to prevent the safety related accidents;토목, 건축 분야에서는 설계 및 대량 계산을 자동화하기 위하여 컴퓨터 기술을 많이 활용해오고 있다. 이들 분야는 전문가의 많은 지식과 복잡한 계산을 요구하므로 컴퓨터 기술의 적용이 필수적이며 컴퓨터의 적용은 생산성을 향상시키는데 큰 기여를 해오고 있다. 토목, 건축분야의 안전진단 과정에서도 전문지식과 많은 데이터를 필요로 하며 이에 대한 자동화가 기대된다. 그러나 이러한 분야에 대한 컴퓨터 기술의 적용은 많이 실용화되지 못하고 있다. 본 논문에서는 안전진단 분야에 전문가 시스템을 적용하는 문제를 다룬다. 제안하는 전문가 시스템은 안전 진단시에 필요한 내용들에 대하여 전문가 수준의 정보를 사용자에게 제공하고 진단결과를 판정해 준다. 본 시스템에 적용한 분야는 안전진단과정 중에서 전문가의 지식을 가장 많이 필요로 하며, 육안으로 안전점검을 수행 할 수 있는 외관조사부분이다. 진단의 대상 시설물로는 교량이며 교량의 13가지 형식중 slab교를 채택하여 교량의 외관조사 안전점검을 수행하는 전문가 시스템을 시범적(Demonstration prototype)으로 구현하였다. 교량의 외관 상태를 판정하는 전문가 지식의 일부를 규칙으로 표현하고, 이를 위해 규칙기반 전문가 시스템 개발 도구인 JESS를 이용하였다. 본 전문가 시스템으로 현장의 교량 관리자가 직접 외관조사를 수행할 수 있다. 그러므로 긴급하게 진단이 필요한 경우 신속하게 수행되므로 재해 방지에 효과적이다. 또한 방대한 양의 진단 관련 데이터들이 시스템 내에 저장되어 있으므로 교량관련 데이터의 관리가 용이하다. 본 시스템의 제안으로 토목, 건축 분야의 현장에서 실제 적용 할 수 있는 전문가 시스템의 발전 가능성과 교량 뿐 아니라 기타 구조물에서의 외관조사 전문가 시스템 구현의 모형을 제시한다.