基于语义Web的制造资源建模研究

依据制造资源的基本特征,对制造资源进行了分类,并构建了制造资源领域模型.引入了语义Web和领域本体的概念,给出了制造资源领域本体的构建过程,并通过本体建模语言OWL对制造资源本体进行描述,提供了计算机可以理解的资源信息,为网络化的制造资源检索提供了良好的建模基础.     

信息编码本体化技术及其集成应用研究

为了解决信息集成过程中迫切需要解决的信息标准化与信息语义化的问题,本文将信息编码技术与本体技术相结合应用于制造企业信息集成。采用"信息域"划分方法组织信息资源,通过分析子域间关系和信息对象间关系,构建了层次结构的信息编码本体化体系。以本体技术为手段分析了构成信息编码的关键属性及其附属属性的关系,形成了信息编码本体化结构模型,并通过材料信息本体化模型对研究技术进行了实例化验证。设计并分析了基于信息编码本体化技术的信息集成应用框架及其实现机理。经实践证明,信息编码本体化模型可以从根本上解决集成信息的标准化与语义化的问题,是一种切实可行的技术手段。     

基于OWL-DL的制造加工服务描述建模方法

为解决Internet上大量制造服务描述的异构性问题,实现网络环境下制造加工服务的快速发现与匹配,提出了二层一三元组模块化制造加工服务描述建模方法,构建了由核心本体和可扩展本体组成的制造加工服务描述语义网.为实现制造服务分类及其语义相似匹配推理,用描述逻辑建立制造加工知识之间的关系及其约束公理,运用Web本体语言OWL-DL实现制造加工服务规范描述.给出了面向用户的制造服务描述模型生成与应用框架,开发了支持"制造加工公共服务平台"构建的制造加工服务规范化描述建模和自动化发现与匹配的原型应用系统.     

基于语义的协同制造执行平台集成框架研究

针对协同制造执行平台集成内容与集成对象的多样性和复杂性,分析了协同制造执行平台对动态快速集成、统一的集成模式、支持相关的集成标准、支持语义和松散耦合的集成方式等的需求,建立了一种基于语义的协同制造执行平台集成框架,以实现集成对象松散耦合的按需集成;在此基础上,建立了集成对象的语义描述模型,采用语义Web服务描述本体OWL-S对集成对象进行了语义建模,并对制造企业内部语义集成及跨企业制造过程语义集成的相关技术进行了研究.研究成果在某柴油机部套产品生产企业协同制造执行平台上得到了应用,取得了较好的应用效果.     

基于语义的协同制造执行平台集成框架研究

针对协同制造执行平台集成内容与集成对象的多样性和复杂性,分析了协同制造执行平台对动态快速集成、统一的集成模式、支持相关的集成标准、支持语义和松散耦合的集成方式等的需求,建立了一种基于语义的协同制造执行平台集成框架,以实现集成对象松散耦合的按需集成;在此基础上,建立了集成对象的语义描述模型,采用语义Web服务描述本体OWL-S对集成对象进行了语义建模,并对制造企业内部语义集成及跨企业制造过程语义集成的相关技术进行了研究。研究成果在某柴油机部套产品生产企业协同制造执行平台上得到了应用,取得了较好的应用效果。
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面向多学科优化的柴油机本体建模与应用

为解决柴油机产品多学科设计优化过程中的信息模型语义简单、信息无法继承与共享等问题,提出了面向多学科优化过程的柴油机本体模型建模方法。设计了柴油机本体和多学科设计优化本体的顶层结构模型,对建模对象的语义关系进行了分析,针对该模型的多域大结构特点,提出基于Tableau的一致性检查算法。为实现从企业产品数据库到所提模型之间的映射,提出基于语义对准的数据库与该模型的交互技术,实现了基于本体技术的产品数据库中信息集成与语义化操作。设计了柴油机产品多学科设计优化平台的体系结构,开发了原型系统平台,并在该平台上完成了语义检索和语义驱动的多学科优化应用实例,验证了所提技术与方法的有效性和可行性。     

基于动态适配的数控信息语义集成

针对多源数控信息存在语法结构和语义异构特点而难以有效集成的问题,根据数控加工过程中信息组织形式的特点,建立了数控信息资源领域本体,提出了一种基于动态适配模式的数控信息语义集成框架.该框架在建立数控信息知识库的基础上,实现从语法和语义两个层次对多源异构数控信息的集成.描述了动态适配模式下的信息集成过程和语义映射过程,提出了利用基于可扩展标记语言的约束规则的实现方法和语义查询实现模型,并对动态构建相互独立适配通道和动态配置规则约束进行了描述.通过原型实例分析,证明了该框架及其实现方法的可行性.     

产品处方模型驱动的制造网格系统关键技术

制造网格是传统网络化制造概念在应用网格技术以后的延伸和升级,制造资源信息和任务信息的不一致是进行资源优化配置的瓶颈。基于处方工程学理论,借鉴ISA S88模型标准,研究了产品处方模型的构建过程,并用处方形式化描述语言RFDL对产品处方进行描述,应用顺序功能图建立处方任务之间的关系;基于作者前期研究成果,建立了制造资源信息模型,并用本体描述语言OWL_DL对制造资源信息模型进行规范化统一描述,构建了制造加工服务描述语义网;研究了产品处方模型到资源信息模型的映射方法;设计了由产品处方模型驱动的制造网格系统的具体实施方案。从而使制造资源的配置模式从传统的以任务为中心进行制造资源的检索转变为以市场需求驱动系统进行内部自适应配置。     

基于细胞元本体的协同制造资源共享

为实现广域分散的、异构制造资源的共享和集成,提出了一种基于细胞元本体的协同制造资源共享方法。详细介绍了细胞元本体的构建过程。细胞元本体统一描述高层次的语义信息,实现了产品全生命期的语义信息的动态获取。根据该框架,实现了一个原型系统,该系统实现了异构制造资源的语义互操作,为企业提供了更丰富的制造资源。     

应用本体的MIDA语义元模型研究

分析了动态联盟制造信息(MIDA)组织的特点,指出了现有制造信息本体构建思想中亟需解决的问题,设计和构建了基于本体的动态联盟制造信息语义元模犁,利用本体的语义能力对动态联盟制造信息进行明确的、形式化的表达,并以典型产品的制造信息为例进行描述,验证了模型的合理性与有效性.     

本体用户兴趣模型的抽取研究

随着本体技术的应用,传统的用户兴趣模型已经过渡到基于本体的用户兴趣模型,故在已经建立的相关领域本体用户兴趣模型的基础上,对用户模型的处理和抽取进行了研究。利用本体用户兴趣模型富含语义信息,能够准确地描述领域涉及的概念、概念的含义、概念之间的关系这些特性,将其处理转化为用户-项目评价矩阵,为个性化推荐算法的应用提供便利。     

业务过程执行语言流程语义标注方法研究

为提高工作流模型在分布式执行过程中的自动化程度.解决语义异构问题,提出了一种基于本体的业务过程执行语言语义标注方法,构建了业务工程执行语言流程树和Web本体描述语言领域本体树.针对业务工程执行语言流程中的每个概念,分别从三个角度计算其与Web本体描述语言领域本体中所有概念之问的语义相似度,并选取与该概念复合相似度最大的概念建立映射关系.通过语义消歧过程.消除业务工程执行语言流程中存在的语义异构,并生成语义消歧树,进而基于一系列映射规则,将语义消歧树转化为Web服务本体描述语言描述的语义工作流模型.最后给出应用实例,并采用F1-measure对所提出的语义消歧方法进行评估.     

基于本体的网络服务查询机制

为解决当前网络服务缺乏有效查询机制的问题,最大化利用网络服务,提出一种基于语义网络的网络服务查询机制。在该机制中,采用本体描述网络服务的服务信息、领域相关和领域无关的基本概念信息,并结合已经实现的基于本体推理的面向Web分布式本体系统,引入领域规则,结合使用本体推理引擎F-Logic,实现了网络服务智能发现系统。同时,提出了网络服务约束模型(主体,属性,值,动作)和语义补充模型。最后,通过一个具体的实例,演示了该系统的推理过程和运行结果,说明了网络服务查询的自动化,并对相关工作进行了对比。     

基于本体的白车身制造工艺知识的表示研究

利用本体表示知识的方法,构建了基于本体制造工艺知识库的框架和领域本体模型,提出了白车身制造工艺本体的描述方法,并且通过本体编辑工具Protégé对车身左前门工艺进行了本体语言描述,提供了一定形式的本体文件,为制造工艺知识的共享和重用奠定了一定的基础.最后对将概念相似度计算应用于基于本体的语义检索进行了探索.     

基于语义模型的总线式企业信息集成框架

在分析企业信息集成模式与应用现状的基础上,提出一种基于语义模型的总线式集成框架。该框架采用总线式集成结构以弥补传统点对点的信息集成方式在重用性和扩展性方面的不足。通过建立语义模型增强系统在应用领域层面上的数据集成能力;通过建立信息集成总线,将企业信息的集成过程与信息的语义建模过程紧密结合,以支持企业信息在多个领域内和领域之间的集成;通过建立信息服务总线为企业业务过程提供统一的集成信息访问服务。最后,介绍了该框架在网络化制造领域的应用。     

基于本体的产品配置知识模型的研究

提出了基于本体的产品配置知识模型,分析了配置本体构建的定位,研究了配置本体的建立方法,并针对配置本体中涉及的概念设计了其语义规则表达,最后通过配置本体系统的实现验证了配置知识的语义描述和自动推理功能。     

面向产品信息协作的本体映射方法

为了在产品全生命周期管理过程中提供知识的表达,实现跨部门的产品语义信息沟通,从产品信息的本体表达出发,讨论了制造过程中面向语义信息协作的本体映射方法,定义了查找本体映射关系的相似性规则,并采用决策树模型优化本体映射过程。半自动本体映射方法能够减少用户参与的工作量,实现跨部门的信息协作。最后,通过某钢铁厂用户检索产品设计信息的实例,验证了基于本体映射的产品信息协作的研究。     

基于本体的机械故障诊断贝叶斯网络

针对机械设备维护与故障诊断过程中的不确定性,提出了一种将本体语义表示与贝叶斯网络相结合的故障概率推理模型。从异构多源的维护诊断信息和非结构化的专家经验知识出发,建立语义知识模型并进行概率扩展。利用贝叶斯分类器实现异常工况识别,给出了基于最大可能解释(MPE)的故障概率推理算法,从而根据运行工况、故障征兆和证据信息推理获得故障诊断解释。将本体语义描述的精确性和贝叶斯网络的概率推理能力相结合,既实现了诊断领域知识的形式化描述与共享,又能在一定程度上消除诊断过程的不确定性。某凉水塔风机转子典型故障诊断实例表明,该模型具有较好的故障识别效果。