基于本体的产品知识表达和检索技术研究

针对产品知识的表达、重用、共享和交流等问题,整合三维模型内容与产品设计领域的知识,提出了一个由元数据层、本体层和应用层3层构成的分层产品知识管理框架.元数据层自动从产品模型数据交换标准(standard for the exchange of product model data,STEP)文件中提取数据,并提供对产品数据的精确导航.基于产品分层模型的本体层以一种通用的形式化方式表达了丰富的产品数据.应用层的检索机制,结合形状特征的自动提取和语义注释商法,在产品特征和本体概念间形成映射,弥合了基于实例方法和基于语义方法之间的鸿沟.原型系统的开发和实验结果证明了框架的有效性和可行性.     

教育语义网中的知识领域本体建模

针对多学科领域知识本体构建难度大和难以普及的问题,提出了适用于教育领域的基于知识工程的本体建模方法,通过确定领域知识的范围,对领域知识进行概念和术语的提取,然后基于分类后的概念集定义层次结构和构建关系模型,构建出完整的本体结构模型.该方法不仅简化了本体建模的过程,还可以使学科领域专家能够独立地开发出学科课程相关的本体.以“统一建模语言（UML）”课程为实例,示范了课程本体开发的过程,验证了上述学科领域知识本体开发方法的可行性．     

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.     

基于本体的网络管理知识模型

基于本体理论研究了网管知识模型, 提出了网管知识模型的框架, 将其划分为基本模型和集成模型两个层次.基本模型包括信息模型、功能模型、网络模型等, 面向网管需求集成基本模型得到集成模型.研究了基于本体代数的知识模型集成和基于本体推理、查询的知识模型处理.设计了基于网管知识模型的网管系统原型, 原型系统实现了知识处理和信息处理的分离, 可定制所支持的网管业务, 并支持知识层综合网管.原型系统证明了网管知识模型的有效性.     

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.     

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．     

供应链中本体驱动的分布式信息处理

针对供应链环境下制造企业基于海量感知数据的业务处理存在语义异构,同时难以进行集成和高效应用的难题,提出一种本体驱动的分布式信息处理方法.构建基于海量感知数据的供应链事件本体,完善定义和表达企业业务处理粒度,通过本体映射实现异构信息源到统一描述事实组的转换.定义并构建基于事件本体的语义规则语言（SWRL）处理规则,实现企业决策应用.提出一种规则分解和事实分发策略,采用基于MapReduce和Rete算法相结合的分布式处理架构,实现大规模数据的高效处理.通过企业实例对比分析,结果表明,以推理结果准确性和处理效率为指标,验证了该方法的可行性.     

OWL本体在纺织企业的应用

探讨了本体技术和Web技术对纺织企业资源系统的支持。根据纺织企业的特点设计和建立了系统各模块的本体模型,并采用OWL本体语言对部分模块进行形式化描述。以某纺织企业的信息系统为实例,说明了OWL本体在纺织企业系统中的应用。结果表明,此模型能实现语义查询、信息共享和系统间的集成。纺织企业本体是企业内部或企业间公共的知识化描述,不仅可以促进知识共享和语义互操作问题,还方便了纺织企业内部和企业间知识管理和信息交换。     

OWL本体在纺织企业的应用

探讨了本体技术和Web技术对纺织企业资源系统的支持。根据纺织企业的特点设计和建立了系统各模块的本体模型,并采用OWL本体语言对部分模块进行形式化描述。以某纺织企业的信息系统为实例,说明了OWL本体在纺织企业系统中的应用。结果表明,此模型能实现语义查询、信息共享和系统间的集成。纺织企业本体是企业内部或企业间公共的知识化描述,不仅可以促进知识共享和语义互操作问题,还方便了纺织企业内部和企业间知识管理和信息交换。     

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.     

复杂产品工艺知识的语义本体表达方法

针对知识技术在产品工艺知识资源管理的可用性现状,在分析面向企业协同设计的复杂产品工艺知识多元化特点的基础上,提出一种面向语义的复杂机械产品工艺知识领域本体的表示和构建方法,通过利用本体建模工具建立工艺知识本体的结构模型,并采用描述逻辑语言对工艺知识进行形式化描述。针对不同知识本体间在语义层面上的关联,引入产品工艺知识本体概念间相似度和相关度的语义评价方法,设计了一种面向语义的本体概念集关系度量,进一步对语义本体工艺知识进行检索和聚类,保证了复杂产品工艺知识的集成与共享的实现。     

本体与规则整合的推理方法研究及设计

在给出混合知识表示的基础上,提出基于Tableau演算的变种算法Model-Tableau,将其与以SLD原理为基础的Top-down算法混合,给出知识查询的推理方法设计。最后,给出了算法相关证明和系统原型。结果表明:该方案丰富了语义Web的知识表示能力,有效解决了由本体层和规则层结合所产生的查询推理问题。     

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.     

Research on Forging Die Design Ontology

Forging die design is heavily dependent on engineers' experiences.But traditional AI technologies can barely pro- vide a standard knowledge representation style for knowledge transferring.This paper introduces ontology into forging die design. 3-layer forging die design ontology is built,which includes Meta-ontology,Domain-ontology and Bottom ontology.Further,by conceptualization,the concepts and their relations are formally addressed by primitives such as Term,Relation and Function etc, which are explicitly expressed by concept tree.Bottom ontology uses Knowledge Item and Prototype to represent and capture general knowledge for knowledge reuse and share.Forging die design ontology building approach is discussed for standard knowledge repre- sentation,knowledge mine and knowledge driven CAD design etc.And OWL language is employed for integration among different domain ontologies integration.Finally a locomotive forging die KBE system is presented to demonstrate this approach.     

面向航天产品研制的知识网络本体建模方法

针对知识密集的航天型号产品研制过程中由于缺乏有效的知识组织管理,信息安全保密要求严格,导致设计人员知识获取成本高、知识重用难的问题,提出基于本体的知识网络模型构建方法.知识网络模型包括虚拟样机类、研制任务类和航天专业术语等要素.以OWL本体语言为标准,利用虚拟样机类描述研制产品的核心物理模型及性能参数;利用研制任务类描述研制场景及知识资源需求,利用航天标准术语作为知识描述的基础规范语料;构建涵盖知识创造、传递、积累的知识网络结构.提出航天型号产品研制知识的本体映射原则、步骤和算法,开发相关的原型系统,实现知识网络中知识的传递、共享和应用.以某研究院所航天器型号气动系统设计为例进行验证,结果表明,该方法有利于航天型号产品研制过程中的知识组织和共享.     

知识本体协同建立和应用

针对当知识管理系统以互联网上存在的丰富海量知识作为知识源时,因同一知识的不同描述造成所需知识的查找困难问题,提出利用本体对知识进行描述,使同一知识的不同描述通过相似本体关联起来.为了降低本体的建立难度以及维护成本,研究并开发了一种基于本体的web知识管理系统(O-WKMS)原型. 给出了系统结构模型、过程模型,详细描述了基于自组织原理的本体协同建设技术,结合Lucene引擎,实现基于本体的语义搜索.初步应用表明,该系统通过本体的自组织的协同建设,可以有效地促进企业知识库的有序化,提高企业进行web知识的发现、管理和搜索的效率.