基于本体的机械产品知识仓库研究与应用

为解决产品开发全生命周期中知识管理与知识重用问题,提出了基于本体的机械产品知识仓库系统构架。从语法、属性、结构、实例四个方面进行相似性的计算,实现将源本体的实例映射到目标本体的过程。采用OWL本体表示语言对产品知识进行本体建模。并对基于本体的案例推理进行了深入的研究。最后将研究成果应用于制造业知识管理系统的机械产品知识仓库子系统中。     

PDM环境下基于实例推理的变型设计技术研究

针对建立实例库时存在的问题,对基于实例推理的变型设计进行了研究,提出了在PDM环境下建立实例库的方法.分析了实例推理的一般过程,提出了一种基于实例推理的变型设计求解模型,在此基础上, 以汽车产品为例,提出了一种变型设计的检索方法,为实现汽车产品的变型设计奠定了基础.     

基于CBR与神经网络的摩托车智能设计系统研究

针对摩托车总体设计过程依据相似性进行局部创新设计的特点,提出了基于CBR与神经网络的摩托车智能设计系统结构。采用面向对象方法对摩托车实例知识进行表示与组织,并将神经网络引入到实例推理中,利用ART1网络实现基于特征的动态层次聚类,通过BP网络实现从聚类模板到每一实例的索引,从而提高系统的推理效率与质量,形成有效的推理系统。     

基于本体映射的零件工艺实例重用方法研究*

针对目前计算机辅助工艺设计中基于实例的工艺相似性重用问题,提出一种基于本体映射的零件工艺实例重用方法。在分析零件工艺实例信息的基础上,建立了新零件工艺知识本体和零件库零件工艺实例本体。基于本体映射的方法,通过本体间相似度计算,完成新零件工艺实例的检索和重用,并以轴类零件来说明该方法的有效性。     

语义Web中的本体推理研究

从语义Web的基本概念开始,介绍了语义Web的层次结构;介绍了本体的基本概念以及用于本体描述的几种语言。用W3C推荐的本体描述语言OWL描述了一个本体实例,通过此实例对本体推理在本体建立中的冲突消解、描述优化、本体的合并和实例归类中的应用进行了研究,说明了本体推理在本体建立及本体应用中的作用。本体技术是语义Web的核心技术,所以建立和维护本体是语义Web中的主要工作之一,而基于本体的推理可以帮助建立和维护本体。     

受限本体相似

在从不同的语义Web上得到用本体表达的文档资源以后,这些文档资源通常被转换成基于同一个本体的本体描述,这样既便于对文档的分析,又便于在此基础上进行信息抽取.这些文档本体之间仅仅在实例和关系层上彼此相互不同,在类、属性、规则、谓词方面都基本相同.对这种文档的检索,一个最普通的操作就是计算本体之间的相似性.很多计算本体相似性的方法基本上都是以分别属于不同本体的实体之间配对比较来实现,而且往往要考虑所有相关的元素.这不仅增加了计算复杂度,还会遇到循环计算的问题.在对语义网本体语言的推理能力进行研究以后,提出了一种基于知识推理的二阶本体相似技术,解决了循环计算的问题.     

本体辅助的定性空间关系推理机制

引入本体论思想研究空间关系描述与推理,目的是为了实现地理空间信息的共享和互操作。从地理本体的概念出发,建立了符合常识空间认知的空间关系描述模型。以河南省行政区划、交通、旅游景点为基础数据,构建了空间关系本体实例库;自定义了空间关系推理规则,并实现了规则的SWRL表达;设计了基于本体的定性空间关系推理总体框架,并结合应用实例进行了推理实验,有效地验证了空间关系本体推理机制的可行性。     

基于语义的服务混合匹配方法研究

为了提高Web服务匹配的效率和灵活性,提出了一种基于语义的Web服务混合匹配方法。该方法首先扩展了服务的功能描述模型,并基于该扩展模型进行混合服务匹配。混合匹配方法联合使用了两种匹配策略：基于推理的匹配策略,通过本体概念的逻辑关系实现匹配;基于相似性计算的策略,通过本体概念间相似度计算进行服务的匹配。在服务匹配过程中,首先使用基于推理的匹配策略将服务分成4个匹配等级,然后,采用基于相似性计算的匹配策略对候选服务进行进一步地匹配。实验结果表明该方法是可行而有效的。     

基于产品动态模型的智能快速响应设计理论和方法研究

文中将产品动态模型应用于快速响应变型设计中,研究了快速响应变型设计智能化理论和方法,提出了采用规则推理和实例推理相结合的混合推理策略;并针对设计的过程性,将变型设计分为概念变型设计、装配变型设计和产品定义变型设计;最后分析了基于产品动态模型的智能变型设计过程。     

语义Web中的本体推理研究

从语义Web的基本概念开始，介绍了语义Web的层次结构；介绍了本体的基本概念以及用于本体描述的几种语言。用W3C推荐的本体描述语言OWL描述了一个本体实例，通过此实例对本体推理在本体建立中的冲突消解、描述优化、本体的合并和实例归类中的应用进行了研究，说明了本体推理在本体建立及本体应用中的作用。本体技术是语义Web的核心技术，所以建立和维护本体是语义Web中的主要工作之一，而基于本体的推理可以帮助建立和维护本体。     

A smart conflict resolution model using multi-layer knowledge graph for conceptual design

Reducing the impact of conflicts on requirement-function-structure mapping in the early stage of product design is an important measure to achieve conceptual innovation, which relies on accurate reasoning of multi-domain knowledge. As product requirements become more personalized and diverse, traditional discrete knowledge organization and reasoning methods are difficult to adapt to the challenges of continuity and precision in conceptual solution. Knowledge graphs with complex networks have obvious advantages in association detection, knowledge visualization, and explainable reasoning of implicit knowledge, which offer innovative opportunities for conflict resolution in conceptual design. Therefore, a smart conflict resolution model using a multi-layer Knowledge Graph for Conceptual Design(mKGCD) is proposed in this study. A knowledge expression form of FBS-oriented design patent vocabulary is proposed, which is used for knowledge entity recognition and relation extraction based on natural language processing. A label mapping method based on inventive principles is used for patent classification and a four-layer semantic network for conflict resolution is constructed. Through semantic distance calculation, the designer's requirements for function/behavior/structure are smart deployed to obtain appropriate knowledge. A case study of the conceptual design of a collapsible installation and handling equipment demonstrates the feasibility of the proposed approach. The proposed method can not only meet the functional solution and innovation in the context of different design requirements, but also effectively improve the design efficiency in the iterative design process by means of multiple meanings of one graph.     

产品结构相似度量方法

针对产品结构相似匹配的语义问题,分析树相似度量算法,提出一种考虑语义并基于结构约束的产品结构相似度量算法。基于产品结构树的XML模型研究如何用权值表达产品结构的语义信息,设计产品结构相似度的算法模型,并给出算法伪代码。分析结果表明,该算法能在考虑语义约束的前提下有效度量产品结构相似度。     

图像语义分类的树结构SVM方法

为了减小低层视觉特征和高层语义之间存在的"语义鸿沟",提出一种采用树结构支持向量机实现图像底层视觉特征到高层语义的映射方法。利用二叉树结构构建支持向量机(SVM),在SVM核函数空间利用距离作为树节点处的分类度量。二叉树的结构可以大大减小语义分类的时间,而将距离较大的语义类先分离开保证了语义分类具有较高的准确率。实验证明,该方法在保证准确率的同时可以在较大程度上缩短分类检索时间。     

Development of a semantic product modeling system for initial hull structure in shipbuilding

In the initial stage of ship design, designers represent geometry, arrangement, and dimension of hull structures, which correspond to product model information, with 2D geometric primitives such as points, lines, arcs, and drawing symbols on 2D drawings. However, designers must translate the product model information defined on the 2D drawings more intelligently in the following design stages. Thus, design semantics could be lost and design processes that follow could be delayed because of errors by mistranslating the information. Here, design semantics mean design intents of the designer, that is, functions and structures which the product must have.In this study, a semantic product model data structure of an initial ship hull structure was proposed, and a semantic product modeling system was developed based on the proposed data structure. The proposed data structure can store semantic product model information such as product design results with the use of 2D wire frame geometrical data, part attributes, and design knowledge. Hence, this information can be used to generate a 3D solid model and production material information for CAPP as needed.The applicability of the proposed data structure and the developed system was verified by applying them to the deadweight 300,000 ton of Very Large Crude oil Carrier’s product modeling procedure. The application results showed that the proposed data structure and the developed system can be efficiently used for overall initial ship design environment.     

基于CSLSTM网络的文本情感分类

文本情感分类是自然语言处理领域的研究热点,更是产品评价领域的重要任务.考虑到词向量与句向量之间的语义关系和用户信息、产品信息对文本情感分类的影响,提出余弦相似度LSTM网络. 该网络通过在不同语义层级中引入用户信息和产品信息的注意力机制,并根据词向量和句向量之间的相似度初始化词层级注意力矩阵中隐层节点的权重. 在Yelp13、Yelp14和IMDB三个情感分类数据集上的实验结果表明文中方法的有效性.     

面向并行设计的特征识别与模型重构方法

在分析现有CAD软件以及产品建模方法不足的基础上，引入广义工程语义特征的概念，应用广义特征对象实现面向并行设计的产品广义信息模型的简化表示；提出一种自动特征识别方法，对识别对象进行分类；以截面复杂的回转体特征为例，着重表述了基于基面的特征识别算法；扼要介绍Pro／E软件中的特征结构树，提出面向Pro／E的特征信息三级提取策略与特征信息模型重构原则，并据此开发了DFX原型系统．     

A distributed collaborative product design environment based on semantic norm model and role-based access control

With the boom of Internet Technology, it becomes possible to combine designers from different disciplines into one team to support product design globally. In this paper, a distributed collaborative product design environment is presented to support top-down process oriented product design. In conceptual design stage, the artifact is managed by semantic norm model (SNM). In SNM, the designers can define virtual components at early design stage and instantiate those components at later detailed design stage. By role-based access control (RBAC), different roles with corresponding permissions could be assigned to distributed designers, and the designers could concurrently modify different components of the product relevant to his or her roles. Based on the SNM and RBAC system, a distributed collaborative product design environment is developed and the top-down oriented product design process is demonstrated.     

大规模定制下基于本体的服务产品配置研究*

为了研究服务产品大规模定制的实现,探讨了服务产品大规模定制的实现机理和关键技术,指出模块化设计对服务产品族及服务产品平台的重要性。在服务产品模块化设计的基础上,为了提高服务产品配置知识的共享性和重用性,提出了一般服务产品配置的模型和概念,结构化了服务产品配置的构件和模块,建立了服务产品配置本体。采用网络本体语言OWL形式化服务产品配置的结构知识,采用语义网规则语言SWRL编码服务产品配置的约束知识,并分别映射到JESS推理系统的知识库和规则库中,使用JESS推理机执行推理过程,产生配置结果。为说明该方法的     

一个支持top-down设计的产品建模系统

研究了一种新型机制来实现支持ｔｏｐ－ｄｏｗｎ设计的产品建模。采用墨箱多叉树模型和设计变量约束网络（ＶＣＮ）表达产品功能，实现面向对象的产品建模；提出了分类分步分解的策略求解ＶＣＮ；在一个集成设计环境中，通过对典型零件的设计引导用户完成三维结构草图的设计和动态建立产品设计的关系模型。