基于本体的产品知识集成

针对产品生命周期中知识表达和集成的需求,提出一种基于中间层的产品知识集成框架,采用本体技术,具有显式定义语义、统一表达和动态集成产品知识的能力.元本体层定义了本体关系原语,提供通用的本体描述方法;本体层扩展元本体为共享本体、领域本体、过程本体和应用本体,支持本体的协作定义和集成映射;知识层提供了相应的逻辑结构,支持对知识实例的结构化、标准化管理,并给出使用Web本体语言（OWL）形式化表达的方法.以汽车减振器为实例说明该方法能有效提高产品数据管理（PDM）系统对知识集成的能力.     

教学素材语义检索系统的设计与实现

针对元数据方式管理教学资源的不足,提出一种基于本体和元数据的语义检索系统的框架,讨论了如何构建本体模型,制定元数据方案,设计语义检索机制等问题,并给出了系统实现的方法。     

基于本体的材料腐蚀图像标注方法

针对在基于内容的图像检索中怎样自动从图像中提取语义的问题,阐述了材料腐蚀图像本体组成方式以及基于本体的自动语义标注框架的建立过程,构建了视觉材料腐蚀特征本体处理方法,从而实现材料腐蚀图像的自动标注。     

UML类图模型到RDF(S)的映射方法的研究

在语义Web中,资源描述框架(RDF)用于实现Web上信息资源的语义描述,为本体层提供了表示语义信息的基础,统一建模语言UML作为面向对象的标准建模语言,研究从UML类图中提取领域知识将其转换为RDF(S),有利于克服直接在知识领域构建本体对专家知识的要求过高,减少领域专家的参与,便于本体的自动构建,有利于提高本体构建的质量和效率,对语义Web的开发实现有重要意义。在此通过对RDF(S)和UML类图模型比较分析,提出了由UML类图模型到RDF(S)的映射规则及算法。主要研究UML类图模型向RDF(S)映射的方法,将现有数据领域模型UML中的信息转换为RDF(S),实现RDF(S)本体的自动构建,提高本体构建的效率。     

电晕放电纳米碳管气敏传感器的实验研究

针对产品全生命周期管理的特点，将元数据建模技术与本体相结合建立基于元数据的产品数据本体,提出基于元数据的产品概念模型和面向产品全生命周期的产品数据模型；通过分析元数据建模的元层次，提出了基于元数据的产品数据本体建模体系结构以及通用描述，并给出了某汽轮机产品数据模型实例.实例表明,在产品全生命周期管理中采用基于元数据的产品数据本体，能够有效地保证数据的安全性和一致性，可方便地进行模型集成和信息共享，满足实际产品设计和生产过程中出现的所有可能的情况.     

心肌搏动细胞传感器及其在药物分析中的应用

针对产品全生命周期管理的特点，将元数据建模技术与本体相结合建立基于元数据的产品数据本体,提出基于元数据的产品概念模型和面向产品全生命周期的产品数据模型；通过分析元数据建模的元层次，提出了基于元数据的产品数据本体建模体系结构以及通用描述，并给出了某汽轮机产品数据模型实例.实例表明,在产品全生命周期管理中采用基于元数据的产品数据本体，能够有效地保证数据的安全性和一致性，可方便地进行模型集成和信息共享，满足实际产品设计和生产过程中出现的所有可能的情况.     

基于本体的协同装配关系模型

为提高协同装配的智能化和自动化程度,提出一个基于本体的协同装配关系模型.通过本体定义领域内的语义概念和属性关系,为协同装配时所需的连接特征、相交特征和空间约束关系的语义描述提供一个形式化的表达;通过Web本体语言和语义网规则语言实现装配信息的自动推理,可以动态的获取协同装配时所需的装配信息,并且能够将隐含的约束关系一起获取.通过本体技术构建协同装配关系模型为协同装配提供了一个统一的框架,具体实例表明,在该框架下能够有效支持异构CAD系统间零件及装配体的协同装配,使协同装配有效进行.     

基于元数据产品数据本体建模技术

针对产品全生命周期管理的特点，将元数据建模技术与本体相结合建立基于元数据的产品数据本体，提出基于元数据的产品数据概念模型和面向产品全生命周期的产品数据模型；通过分析元数据建模的元层次，提出了基于元数据的产品数据本体建模体系结构以及产品数据本体的通用描述，并给出了某汽轮机产品数据模型实例．实例表明，在产品全生命周期管理中采用基于元数据的产品数据本体，能够有效地保证数据的安全性和一致性，方便地进行模型集成和信息共享，满足实际产品设计和生产过程中出现的所有可能的情况．     

基于本体的轴类零件外圆工序尺寸参数的自动生成方法

针对轴类零件外圆工序尺寸参数人工选择的低效率和不确定性及相关工艺知识在异构CAPP系统间难以共享与传输的问题,提出了一种基于本体的轴类零件外圆工序尺寸参数的自动生成方法。根据轴类零件外圆工序尺寸参数生成过程涉及的设计特征分析、加工方案推理、工序尺寸参数选择等过程知识,构建由零件结构层、设计特征层、特征映射层及加工特征层组成的知识表示模型。利用网络本体语言OWL对知识模型进行本体表示,构建外圆工序尺寸参数生成的元本体模型。采用语义网规则语言SWRL构建与外圆工序尺寸参数生成过程相关的推理规则,设计了外圆工序尺寸参数的自动生成算法,利用Jess推理机实现了外圆工序尺寸参数的自动生成,并通过实例验证了该方法的可行性。     

基于本体的面向业务协作的异构系统互操作关键技术

为了解决目前业务协作过程中异构系统集成困难的问题,提出了基于多层次本体的异构系统互操作框架.该框架以业务协作过程中涉及的关键要素——产品、活动和过程为出发点,为实现协作过程中多要素的语义统一问题,提出了由产品知识本体、活动本体、过程本体组成的多层次本体模型.产品知识本体支持活动本体中的产品描述;活动本体是对过程中每一个步骤或行动的概念、功能、执行情况的描述;过程本体通过控制结构将各个活动连接起来,组成业务过程.采用组合映射理论和语义相似度算法实现不同本体库之间的语义映射和语义集成,从而构成顶层本体库,并通过OWL-S顶层服务本体描述发布和请求Web服务.以服装销售的业务过程为例,采用业务协作互操作机制,通过自行开发原型系统中的本体映射和语义匹配模块,解决了不同企业的订单活动的协作问题.     

基于本体和多代理的考试系统模型研究

将本体和多代理技术引入考试系统,建立了一个基于本体和多代理的新型考试系统模型。该考试系统采用3层结构模型,包括用户层、应用逻辑层和数据服务层,系统中的本体用来描述知识,实现知识共享和交换,各项功能及应用分别由代理及代理之间的协调、协作完成。该模型成功地应用于计算机基础课考试中,减少了工作量。     

面向智能诊断的语义物联网知识标注与推理框架

为解决开发物联网应用时海量设备数据所带来数据整合问题,提出了一种基于语义标注与推理的物联网应用系统框架.框架中包含一种通用的物联网应用本体,在重用传统设备描述本体的基础上拓展了设备间关系的建模.框架还借助语义传感网、语义web和推理技术以支持可自动执行复杂分析控制任务的实际物联网应用的开发,如异常诊断、自动控制等.楼宇自动化场景下的实验结果表明,该框架支持物联网设备知识库的构建和扩展,并可以支持复杂的物联网应用.     

以元数据服务为核心的MIG信息集成与服务框架

为满足新一代信息化战争中集成陆、海、空、天、电等全方位、多军种信息,建立协同作战网络及一体化战场环境的需求,提出了面向军事信息网格（MIG,military information grid）的信息集成与服务框架．该框架纵向分为资源层、基础网格平台服务层、元数据服务层、应用服务层、用户层,其中应用服务层按服务内容的不同横向又分为数据、信息、知识服务三层结构．阐明了元数据服务在框架中的核心位置及作用,分析了框架实现的若干关键技术,对我国MIG建设中信息集成与服务技术方案有一定的参考作用．     

基于知识网络的TRIZ集成框架及其关键技术

针对发明问题解决理论(TRIZ)在理论和应用上存在的相关问题,提出基于知识网络的TRIZ集成框架.给出面向TRIZ的知识网络的概念模型,在此基础上提出基于知识网络的TRIZ集成框架的体系结构和协同建设模式,分析集成框架的特点和关键技术.着重研究基于元本体和Web2.0模式的本体共建技术,给出元本体层中的元本体的形式化定义,建立本体层的本体模型,阐述本体实例层共建的过程模型.最后,提出集成框架的应用过程模型,并基于该集成框架开发原型系统.通过实际案例验证该集成框架,结果表明,该集成框架在创新知识获取和TRIZ知识网络共建等方面具有可行性和有效性.     

基于本体论及语义Web的产品信息模型研究

分析了产品信息建模在企业大规模知识处理中遇到的STEP(产品数据交换标准)系列标准之间、应用协议之间的语义不一致问题,提出了基于本体论及语义Web的产品信息建模的观点.建立了对象封装、中间件、企业应用的产品信息模型层次化结构,通过引入中间件层,实现产品信息语义一致性,增强了模型互操作性.研究了用语义Web语言DAML+OIL形式化描述基于知识的产品信息模型的方法,给出了由EXPRESS模式到DAMI+OIL语言的映射的具体实现机制,包括数据类型、实体声明和界面规范的映射方法,以此作为构建中间件层的基础.以一个基于DAMI+OIL的产品信息模型作为描述实例.     

基于推理-情境感知激活模型的设计知识推荐

针对个性化产品设计任务下的知识资源检索和利用效率低、知识推荐结果有效性和准确性侧重失衡的问题,提出个性化设计知识推荐服务架构.该架构以产品设计文献数据、手册数据为核心,结合产品设计场景特征,确定设计知识类别.采用新的深度学习模型ALBERT-BiLSTM-IDCNN-CRF,对数据中蕴含的设计对象、设计任务、设计性能、设计方法、设计工具、设计原理、设计参数、计算公式、设计图这9类知识元进行有效抽取.结合由企业内部员工和文献作者组成的设计人员知识元,建立五维设计知识关联模型,以该模型为基础,运用本体和推理规则建立完善的产品设计知识库.提出基于推理-情境感知激活模型的设计知识推荐服务模式.以液压机设计为例进行验证.结果表明,所提的深度学习模型在设计知识抽取中获得了优于其他基准模型的效果.所提的知识推荐服务模式在维持较高的知识推荐结果准确性的同时,提升了输出推荐结果的有效性,可以快速、准确地为特定对象属性、任务属性和性能要求属性下的个性化设计任务求解推荐所需的知识资源.     

三维模型库语义网构建及检索方法研究

为了实现三维模型语义检索,描述了一种基于本体来构建三维模型库语义网的方法,并在此基础上实现基于语义的三维模型检索。该方法首先建立三维模型库本体描述,根据模型库中的内容提取类,对象和属性。其次利用Word-Net英文本体查找本体原始结点的语义扩展结点,包括同义词,上位词,下位词和整体部分关系词,从而构建语义网络。在语义网的基础上实现基于SPARQL的三维模型检索。结果表明,该方法能有效地扩充一个分类粒度较粗的三维模型库的语义内容,扩大语义覆盖面,同时扩充词汇之间的语义相关性,从而提高基于关键词语义检索的准确性。     

产品数据管理技术研究

产品数据管理（ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｄａｔａ Ｍａｎａｇｅｍ ｅｎｔ, Ｐ Ｄ Ｍ）技术是９０ 年代的新技术,它为 Ｃ Ａ Ｄ／ Ｃ Ａ Ｍ 集成和 Ｃ Ｉ Ｍ Ｓ、并行工程的实施提供了一个框架。本文论述了 Ｐ Ｄ Ｍ 的研究意义和内容,提出了 Ｐ Ｄ Ｍ 的体系结构,指出了关键技术及其解决途径。