Web本体语言OWL及在产品信息表达中的应用

STEP标准和STEP标准的形式化信息描述语言EXPRESS在数据格式上统一了产品信息的建模标准,实现了语法层面上的数据交换和互操作能力.而当今计算环境要求基于语义Web的语言来描述产品信息,以实现产品信息在知识级的交换和共享,STEP没有提供这种特性.介绍了由W3C主持制定的Web本体语言OWL,并用实例给出了OWL在产品信息表达中的应用.     

基于语义网的产品配置知识表达及检索

基于语义网的产品配置知识表达,通过产品配置本体为产品配置领域知识建模,有效地描述产品配置知识库,解决信息检索和信息集成在语义模糊、语义异构等难点上的困扰;强调配置知识的共享和重用;提供异构系统间数据共享和数据交换的途径．从知识本体的角度出发,详述构成产品配置本体的部件集、部件属性集、配置关系、评价规则集合．文中介绍了一个基于语义网的产品配置知识的原型系统SWB及其检索部分的体系结构,并给出其查询语言的巴克斯范式(BNF)描述．最后给出一个SWB上的查询实例．     

语义驱动的集成化产品建模

针对复杂产品研发过程中多领域协同对产品知识共享和重用的需求,提出一种语义驱动的集成化产品建模方法.结合多本体技术,给出了集成化产品建模框架,该框架由概念层和模型层构成,概念层包括高层核心产品本体和领域本体,模型层由主模型和领域模型等一族模型构成;同时还给出了集成化产品模型的形式化语义描述,在构建高层核心产品本体的基础上建立主模型;基于多领域本体,进行由概念层语义驱动的领域模型快速重构,在语义理解基础上实现跨领域的产品知识重用.     

面向GIS多重表达的本体语义模型

多重表达是地理信息弹性存取和集成分析的一个内在要求,它实质上提供了一个多尺度、多应用主题的信息集成机制。多重表达的概念建模需要在高度抽象的地理概念层次上实现地理信息一体化的弹性表达,而不是局限于数据库中几何多样性的一致性描述。基于本体的地理信息建模更贴近于认知模型,还有助于模型语义的表达以及基于语义的信息集成和共享。论文探讨了基于本体的地理概念表达与GIS语义的形式化,并通过多重表达上下文的抽象以及本体逻辑基础的上下文扩展,给出一个支持GIS多重表达的本体语义模型,该模型能够为多重表达数据库的实现提供一个易于理解和共享的形式化基础。     

基于本体的教学知识库研究与应用

知识库是智能教学系统的基础。由于教学知识库的描述标准不统一,知识表示方法也不同,所以导致教学知识难以共享和互操作。将本体引入教学领域知识库建模过程,建立概念共享模型,提供概念语义空间,不仅可以解决智能教学系统中的知识共享和互操作问题,而且易于实现基于本体的语义检索系统,从而大大提高系统的查全率和查准率。     

基于本体的教学知识库研究与应用

知识库是智能教学系统的基础。由于教学知识库的描述标准不统一,知识表示方法也不同,所以导致教学知识难以共享和互操作。将本体引入教学领域知识库建模过程,建立概念共享模型,提供概念语义空间,不仅可以解决智能教学系统中的知识共享和互操作问题,而且易于实现基于本体的语义检索系统,从而大大提高系统的查全率和查准率。     

航天产品装配工艺知识库建模与检索

针对某航天企业装配工艺知识数量巨大而繁杂的特点,梳理该航天产品装配工艺知识,建立装配工艺知识体系。研究基于本体的装配工艺知识建模方法,建立装配工艺知识本体模型,并应用OWL本体形式化语言对装配工艺知识进行本体编码。基于装配工艺知识本体模型,设计装配工艺知识语义相似度算法,该算法综合基于距离的语义相似度和基于属性的语义相似度计算领域本体内部概念间的语义相似度。最后,将所研究的装配工艺知识模型和语义相似度算法应用于某航天产品装配工艺知识库系统,实现了某型号产品的装配工艺知识有序管理和共享重用。     

本体与UML在领域需求分析中的研究与应用

领域需求分析是实现领域内软件复用的保证,而领域知识的高效表述与有效共享是领域需求分析的前提.为解决领域知识理解与共享的问题,利用本体在领域知识表达方面的优势,研究了一种基于本体与UML的领域需求分析方法,为领域需求各方提供了一种明确的,定义良好且统一的需求表达方式,解决了所谓"通信鸿沟"问题;采用基于UML的领域本体建模方法建立领域本体模型,为本体模型提供了图形化、直观的描述,进而详细分析了基于本体与UML的领域需求分析过程,最后给出了模具产品数据管理系统的领域需求分析过程的实例.     

基于本体的汽车零部件采购订单的自动生成

本文使用Protégé作为知识建模工具开发汽车制造领域本体,以Jena为开发平台运用基于本体的语义检索技术和规则推理实现订单的自动生成,开发了一套基于本体的汽车零部件采购订单自动生成系统。由于本体是共享概念模型明确的、形式化的规范描述,将本体应用到汽车制造行业的ERP系统中,可以利用本体强大的语义关系表达能力和本体描述知识的共享性,以及建立在其上的自动推理机制实现供应链企业间异构知识的自动集成。     

基于OWL DL的学科知识本体建模

学科知识建模是一项复杂的工程,目前存在的问题主要有知识库不能很好地共享和重用,难以实现语义上的推理及检索。本体作为一种能够描述概念以及概念之间的关系、能在语义和知识层次上描述概念模型的工具,已应用于语义网、自然语言处理、资源共享和重用等领域,同时也受到学科知识建模者的青睐。以＂数据库系统原理＂课程的知识本体为例,详细阐述了课程知识元模型的构建、基于OWL DL的本体建模方法,最后给出了基于OWL DL设计的知识本体的部分代码,以供业内同行研究参考。     

基于知识元本体的知识统一表示

分析描述逻辑和本体论语义,提出知识元本体论点,并用Web本体语言OWL详细地构建了知识元本体的初步版本.提出基于知识元本体的知识表示方法.从而为构建具有更小知识单元共享粒度和知识语义推理的知识库系统提供统一的知识元本体定义.     

基于语义网规则语言的推理机制框架设计

分析了本体描述语言OWL DL在表达能力上局限于描述逻辑的缺陷以及语义网规则语言(semantic web rule language,SWRL)的特点,在已有时本体和规则结合推理的研究基础上,提出了一个基于SWRL的推理机制框架.该框架在OWL本体中引入了规则的表示,弥补了OWLDL在推理机制上的不足,经该框架推导出的新本体在原本体的基础上增加了概念间的语义关联,将隐性知识显示化,完善了本体知识库的内容.在语义Web领域,该框架的应用能够提高本体知识的利用率.     

Web服务与MAS集成系统的通信机制

提出了一种Web service与多Agetit系统（MAS）集成的通信机制，以描述逻辑作为知识农示语言，使用描述逻辑本体库和推理机。使Agent之间语义表达更精确，推理能力更强，较好地实现了Agent问的服务匹配，在此基础上。发挥Web service在异构平台间实现互操作的优势，用SOAP协议直接对Web service进行绑定，实现了快速准确的通信。     

国家知识基础设施中的数学知识表示

数学知识表示是知识表示中的一个重要方面,是数学知识检索、自动定理机器证明、智能教学系统等的基础.根据在设计NKI(national knowledge infrastructure)的数学知识表示语言中遇到的问题,并在讨论了数学对象的本体论假设的基础上提出了两种数学知识的表示方法:一种是以一个逻辑语言上的公式为属性值域的描述逻辑;另一种是以描述逻辑描述的本体为逻辑语言的一部分的一阶逻辑.在前者的表示中,如果对公式不作任何限制,那么得到的知识库中的推理不是可算法化的;在后者的表示中,以描述逻辑描述的本体中的推理是可算法化的,而以本体为逻辑语言的一部分的一阶逻辑所表示的数学知识中的推理一般是不可算法化的.因此,在表示数学知识时,需要区分概念性的知识(本体中的知识)和非概念性的知识(用本体作为语言表示的知识).框架或者描述逻辑可以表示和有效地推理概念性知识,但如果将非概念性知识加入到框架或知识库中,就可能使得原来可以有效推理的框架所表示的知识库不存在有效的推理算法,甚至不存在推理算法.为此,建议在表示数学知识时,用框架或描述逻辑来表示概念性知识;然后,用这样表示的知识库作为逻辑语言的一部分,以表示非概念性知识.     

基于XQuery扩展的异构语义Web服务发现

语义Web服务发现作为分布式计算的前提和关键,备受研究者关注。多种语义Web服务描述语言的存在给异构语义Web服务的发现带来了挑战。本文提出了一种支持异构语义Web服务描述语言的发现框架i XQuery。该框架从两个方面扩展XQuery,使其支持异构语义Web服务的结构化查询与逻辑推理、模糊匹配的联合查询。一方面i XQuery利用XQuery的外部函数机制,建立了多种类型的相似度比较函数;另一方面i XQuery制定了一个统一的语义Web服务抽象描述本体,并建立了语义Web服务语言SAWSDL与OWLS与该本体之间的映射,并利用XQuery的用户自定义函数机制,建立了一系列用于抽取异构语义Web服务中信息的抽象描述操作子。最后,介绍了基于i XQuery框架的异构语义Web服务匹配器H-i Matcher。     

装配公差综合领域本体知识库的构建

为了减少机械产品设计过程中的不确定性,解决装配公差信息在异构CAX系统中共享性差和传递不畅的问题,利用本体丰富的语义知识和语法结构,通过分析装配公差综合领域相关知识,采用网络本体语言OWL定义其中的概念和关系,并采用语义网规则语言SWRL定义其中的约束条件和分配经验。将基于OWL的结构化知识转换成事实、基于SWRL的约束化知识转换成规则,并在推理引擎的基础上构建装配公差综合领域本体知识库。同时开发了基于本体的装配公差综合原型系统,实现了装配公差类型和装配公差值的自动生成。     

N-SHOQ(D):描述逻辑SHOQ(D)的一个非单调扩展

描述逻辑SHOQ(D)给出了Web本体语言DAML OIL的语义,但SHOQ(D)只能处理严格成立的完备知识,不能处理在实际情况中经常出现的不完备知识．对描述逻辑SHOQ(D)进行扩展,提出了能够处理不完备知识的非单调描述逻辑N—SHOQ(D)．给出了N—SHOQ(D)的语法和语义,定义了N—SHOQ(D)中的蕴涵推理关系,研究了N—SHOQ(D)所具有的性质．N—SHOQ(D)为扩展DAML OIL语言到能够处理不完备知识的情形提供了语义支持．     

基于语义扩展的构件描述模型

根据构件模型的研究现状,针对目前的构件描述模型缺乏语义描述的支持,在刻面分类模式的基础上,提出了基于语义扩展的构件描述模型,采用OWL本体语言对构件本体的知识框架做了描述,并将此构件模型应用于教学评估系统,构造出了基于语义的软件构件检索体系构架,实现了对领域构件进行语义查询的目的.通过实验证明,该模型提高了构件检索的查全率和查准率.     

基于本体的推理机研究

语义网技术的兴起促进了本体技术的发展,本体作为语义网的基石,在知识表示与知识推理方面发挥着重要作用。本体表示语言与描述逻辑相结合,为本体推理的合理性和有效性提供了保证。介绍了本体语言、描述逻辑和描述逻辑推理的基本原理,重点介绍了基于SHIQ描述逻辑的推理机Racer的基本功能及其在智能信息检索中的应用。