基于本体论的工艺设计和管理建模研究

本体论在知识工程及其相关领域的应用得到了越来越广泛的关注。其在信息共享、系统集成、基于知识的软件开发等方面具有重要的作用和广泛的应用前景。本文主要针对制造业信息化系统对本体的需求,探讨基于本体论的工艺设计与管理本体建立的原则、方法论。其目的为建立一个合理的工艺设计和管理本体,以指导工艺知识系统的建立。     

制造业领域本体构建方法研究

结合目前本体构建的一些方法提出了一个本体构建的一般流程,在此基础上,使用Word-Net词典和制造业领域的文献资料,进行了制造业领域的概念类和属性的抽取,并进行了OWL描述,最后使用了Protege进行了语义的二次开发.     

面向网络化制造的行业服务平台中本体集成研究

首先介绍了本体在制造业中的应用方法,然后建立了基于本体的行业服务平台模型,模型包含本体集成和资源信息使用2个部分,并提出了面向网络化制造的本体集成方法。最后给出了应用实例,研究结果表明该模型和方法是可行的。     

面向网络化制造的行业服务平台中本体集成研究

首先介绍了本体在制造业中的应用方法,然后建立了基于本体的行业服务平台模型,模型包含本体集成和资源信息使用2个部分,并提出了面向网络化制造的本体集成方法.最后给出了应用实例,研究结果表明该模型和方法是可行的.     

基于本体的汽车协同研发平台构建

为了有效组织管理汽车全生命周期领域内已有知识,把本体思想引入该领域的知识表示中,开发了基于本体的汽车协同研发平台。首先,建立了面向汽车全生命周期的领域本体构建模型,采用巴科斯范式对基于概念、关系、属性、规则和案例五要素的汽车领域本体进行统一的描述和表达;其次,把汽车全生命周期领域知识抽象为概念本体树,利用产品对象本体库、制造技术本体库和企业业务本体库组织和存储领域本体;最后,在本体知识库的基础上,开发基于本体的汽车协同研发系统。系统为汽车领域知识的检索、重用与共享提供了一个有效的平台。     

本体集成方法评价指标体系及其应用研究

通过本体关联方法和层次的分析,提出了本体映射、本体结盟和本体合并3种本体集成分类方法。建立了本体集成方法的评价指标体系,包括方法的语义强度、信息的丰富性、集成层次的深入性和方法的适应性4个方面,并在评价指标的基础上,对文法层,Chimaera,PROMPT,FCA-Merge和IF-Map等5种典型的本体集成方法进行了评价,对比分析了它们的优缺点,并以此为基础指出了本体集成方法的发展趋势。     

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。     

轴承锈蚀领域知识的本体描述

以本体为核心来构造知识系统，可达到知识共享与方法重用等目的。在分析领域本体概念的基础上。对轴承锈蚀领域知识进行描述。首先描述了轴承锈蚀领域本体库的建立过程，并进一步从类、属性、分面、关系等方面更加深入地分析轴承锈蚀领域的概念与关系；最后采用Protege，对轴承锈蚀领域本体进行计算机描述。     

轴承锈蚀领域知识的本体描述

以本体为核心来构造知识系统，则可达到知识共享与方法重用等目的。本文在分析领域本体概念基础上，对轴承锈蚀领域知识进行描述。首先描述了轴承锈蚀领域本体库的建立过程，并进一步从类，属性，分面，关系等方面更加深入地分析轴承锈蚀领域的概念与关系；最后采用Protese，对轴承锈蚀领域本体进行计算机实现。本文为轴承锈蚀分析与诊断系统开发奠定基础。     

基于形式概念分析的制造业动态本体知识库构建

目前构建的制造业动态本体知识库构建时间过长,导致构建的本体知识库准确率较低。为了解决上述问题,基于形式概念分析,构建了一种新的制造业动态本体知识库。根据编码结果分析动态本体论要素,建立规范说明,获取知识,进行概念分析,运行编码实现知识库构建。借助Hasse图分析形式概念,利用本体的形式背景为切入点,通过形式化语言和语境对事物的动态本体概念、属性等其他关系进行描述。引用本体数据的收集、整理和提取完成知识库的运行。实验结果表明,基于形式概念分析的制造业动态本体知识库能够有效缩短构建时间,提高构建结果的准确率。     

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.     

基于XML的网络协同制造本体论的研究

企业在进行基于Web的网络协同制造时，相互间的信息理解对协作的效率影响很大，本体论是概念化的明确表示和描述，运用本体论方法可以提高交流和协作的效率，提高软件的重用性和互操作性，XML作为一种结构化元标记语言，可以有效地描述本体论，从而弥补HTML语言在网络协同制造时信息表达能力的不足，以液压成套设备网络协同制造为例，介绍了利用XML实现网络协同制造的本体论。     

基于语义Web的网络化制造模式研究

针对当前网络化制造模式中存在的问题,探讨了一种基于语义Web的网络化制造模式,该模式将语义Web与网络化制造相结合,使网络化制造领域内的信息具有明确定义的语义,使得人和机器都能够共同理解.该模式从体系结构、语义元数据描述模型、网络化制造本体,以及基于语义Web服务的食业集成方面,详细地论述了其内涵和特征.在该模式的思想和方法的指导下,开发了基于语义Web的网络化协同设计原型平台.     

基于多维度分析的制造资源集成与共享

为满足网络化制造对制造资源的特殊需求,参考航空工业标准,从生命周期、应用视图和聚合粒度3个方面对制造资源进行多维度分析。利用国际万维网联盟推荐的资源描述方法,对多维度制造资源模型进行了基于网络本体语言的形式化描述,并通过斯坦福大学的本体建模工具构建了制造资源多层次、多视图、全生命周期的网络本体模型。最后,通过惠普语义网络实验室的本体接口函数,完成了制造资源网络本体语言文件与关系型数据库相互转换,实现了网络环境下制造资源工程数据及时有效的共享。     

制造系统工程本体的跨企业协作资源共享

针对跨企业协作中制造资源共享问题,提出基于制造系统工程本体的跨企业协作框架。采用语义W eb技术构建制造系统工程本体模型。通过定义本体模型的类、属性和本体语义元数据模型,以及给出基于DL安全规则语义推理算法,把各企业本体映射到此通用本体模型上,实现了制造系统工程本体模型在各企业本体间的媒介作用。以上述研究工作为基础,结合制造系统工程本体模型在某企业联盟的用户定制项目的应用实例,验证了制造系统工程本体模型对跨企业协作中制造资源共享的支持作用。     

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。     

基于本体的制造网格服务自动链接

研究了一种基于本体、面向服务功能自动生成制造网格工作流构架的方法。制造网格本体采用制造领域本体与网格服务本体集成的方法来构建，前者由STEP集成资源、TOVE、PSL以正交方式分别实现产品、企业和制造过程子本体，后者通过扩展Web服务本体OWL—S实现。服务功能采用基于制造对象特征的输入、输出和基于制造任务的前提条件、效果组成的四元组建模，使用制造网格本体描述。在此基础上，提出了一种服务正向递进自动链接算法，它能够依据用户指定的输入和前提条件选择并链接服务，最终达到用户指定的输出和效果。通过一个原型系统和实例验证了方法的有效性，实验结果表明算法具有良好的性能。     

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。     

知识集成的本体理论和框架研究

对制造企业知识进行本体的分类和描述，体现了分类、描述的思想和方法；对知识共享和集成的关键技术——本体映射和本体语义提升进行框架、理论和算法的研究；在此基础上，给出了知识集成的结构模型。基于本体的知识集成方法，改变原有数据库集成中使用中间代理、软件接口等技术所造成的语义信息不清、信息丢失等缺陷，为企业实现知识语义级的共享和集成提供了解决方法和理论依据。