面向云制造服务的语义X列表知识表达与推理体系

为实现基于知识的云制造系统智能按需服务,结合X列表模型和本体、语义推理等语义Web技术,提出语义X列表模型;运用该模型分析云制造系统的本体要素概念、属性及要素之间的联系,建立包括需求任务、云资源、云服务和智能代理本体列表的面向云制造的语义X列表体系本体结构模型,提取并构建基于语义网规则语言的跨列表本体交互规则;设计面向云制造的语义X列表系统体系结构,利用接口与云制造系统的集成通信,将本体知识库、事实库与规则库封装进智能代理列表中进行按需服务组合推理;对具体的云制造任务实例建立了语义X列表模型和规则推理机制,通过推理实验验证了该体系方法的有效性和可扩展性。     

基于SWRL的制造系统知识表达与按需服务过程推理框架

为实现协同制造环境下制造系统服务过程的智能性,提出“需求—资源—服务—过程”为主线的按需制造范式,结合本体、语义推理等技术,提出制造系统基于语义网规则语言的服务过程按需推理框架;建立制造需求、资源、服务、过程的本体概念和关系模型,构建该框架的本体知识库;基于服务按需组合生成动态服务过程思想,运用IOPE模型描述语义Web服务功能语义和动态前后件服务交互特征,提取服务过程触发推理的描述逻辑规则,并通过规则到本体知识属性的映射构建语义规则;运用Protégé和Jess推理引擎实现推理的应用模型,通过推理实验证明了该方法的有效性.     

面向云制造的数控加工服务关键技术

根据云制造、云服务的原理总结了数控加工云服务的基本特征,分析了数控加工资源和能力的云服务化关键问题。为应对数控加工云服务中的工艺相关问题,设计了一个更加注重应用集成和知识管理的三层（服务管理层、应用集成层和基础数据层）云服务平台。通过服务组合和服务控制,该平台能协调从图纸到零件的整个过程,并支持多种应用方式。鉴于知识在这种服务系统的整体运行中的核心作用,基于本体技术构建了数控加工知识库的基本架构,包括概念层、领域层和规则层三个层次,分别描述概念、实例和推理规则,以有效表达数控加工服务并支持相关系统的智能行为。     

多维知识资源云协同的服务行为建模

针对云模式下复杂产品研发过程中知识资源不能按需配置、精确推送能力不断恶化的问题,在分析复杂产品研发过程知识资源构成及其服务需求的基础上,采用基于本体的有向无环图和协同工作流建立了多维知识资源云协同的服务行为模型。该模型采用有向无环图建立了多粒度知识资源之间的逻辑关系,形成了特定研发环节对应的知识云滴和云团,通过多领域本体描述知识云间的映射关系,形成了产品研发过程的知识云系,并依据复杂产品研发过程中跨流程多任务协同特性,建立了基于任务流—资源—状态—规则的多维知识资源云协同服务的实现机制,完成了知识资源的准确推送。以大型叶片研发过程为服务对象搭建了其多维知识资源云协同服务的实现框架,为复杂产品研发过程中知识资源的精确推送提供了实现方法和途径。     

云制造环境下基于用户行为感知的个性化知识服务技术

为提高云制造平台中的个性化知识服务能力、增强用户黏度,提出一种云制造环境下基于用户行为的个性化知识服务方法。针对云制造服务特点,构建云制造环境下的个性化知识服务架构;分析了云制造平台中的用户行为,综合显性行为和隐性行为计算用户的个性化知识需求度,建立基于本体的用户行为模型;在此基础上,通过语义分析及知识评价实现了个性化知识过滤,通过应用示例分析验证了该方法的可行性。     

面向集团企业云制造的知识服务建模

为解决集团企业云制造中知识资源的共享和重用问题,在对集团企业云制造知识服务需求分析的基础上,提出集团企业云制造的知识服务应用模式,用户可以方便地调用集团内的各类知识服务,也可以从外面获取知识服务或者向外提供知识服务。在云制造环境下构建了知识服务系统体系架构。提出静态和动态两种知识服务方式,研究了两种知识服务的建模方法。通过多领域本体、分布式索引、知识服务需求感知建立了静态知识服务模型;通过知识梳理、动态知识封装、服务封装的方式建立了动态知识服务模型。通过一个应用示例,说明了两种知识服务的服务过程。     

一种分层模糊Petri网风险评估方法

针对传统模糊Petri网在对不确定环境下的专家系统的知识表示与推理时无法兼顾不确定知识的模糊性与随机性、在复杂的故障情况下故障的因果关系表达不清晰、定量推理计算时缺乏层次性、不能局部求解的问题,构建一种基于云模型的分层模糊Petri网以加强模糊Petri网的知识表示能力和提高推理过程的计算效率。利用专家知识和Petri网层次分解原则将系统故障模式和故障原因之间的因果关系进行建模,使故障建模更具结构性,计算更加灵活;应用云模型处理知识的模糊性和不确定性;通过合理考虑局部权重和全局权重,结合Petri网层次分解原则和云聚合算子给出相应的推理算法。实例验证表明,所提方法能够有效对系统进行风险评估,且在知识表示和推理方面优于其他方法。     

基于资源云端化的服务调度本体描述模型

在分析云制造资源虚拟化支持技术的基础上,探讨了制造资源融入平台的虚拟云端化的形式化描述方法;以云制造服务调度框架为依托,梳理了云制造服务调度的各类参与角色与完整运作流程,建立了云制造服务调度本体概要模型并基于OWL-S进行了模型刻画,规划了云制造服务调度作业的逻辑处理结构,分析了云服务调度知识库的知识规则分类组成,最后拟定了基于SOA架构的云制造服务调度平台的技术实现方案。     

切削加工表面粗糙度的多维多规则云预测方法

针对目前常用切削加工表面粗糙度预测方法存在预测精度不高、泛化能力不强的问题,提出一种融合模糊和随机性的粗糙度云预测新方法。在分析大量试验数据的基础上给出了多维预测云的数字特征和数学模型,设计粗糙度预测的多维多规则定性推理发生器,将各切削用量作为前件云输入,分析其对粗糙度后件云的影响关系,并通过对推理规则的多元组合,实现不同加工工艺规范下对工件表面质量的精准预测,揭示加工表面质量随切削参数变化的规律。试验结果表明,在相同样本条件下所提方法的平均相对预测误差低于4.78%,求解速度和预测精度方面均有所提高,且预测范围更加广泛。     

云制造环境下支持演化的制造云服务元建模

针对制造云服务运行环境的高度动态开放性,在分析了制造云服务建模需求的基础上,提出了支持演化的云服务元建模框架,着重研究了框架的语义表示层中的云服务元模型架构。在云服务元元模型层,给出了云服务元元模型的形式化定义及云服务的概念模型。在云服务元模型层,阐述了云服务业务主对象、业务元对象和业务元数据的模型结构及演化操作对象、演化日志对象的模型结构。在云服务模型层,基于Web本体描述语言建立了云服务本体。在此基础上,提出了云服务的演化过程模型。开发了一个面向模具行业的制造云服务管理平台原型,通过实际案例验证了该云服务建模方法的可行性和有效性。     

基于云计算的智能磨削云平台的研究与应用

工业和制造业需要信息技术的支撑,以云计算为发展方向的新一代互联网技术为工业和制造业的资源整合利用创造了全新的服务平台。针对工业云和云制造的特点,提出了将云计算应用到磨削加工领域的思想,建立了智能磨削云平台,介绍了智能磨削云平台的原理、结构和关键技术,并运用云计算技术开发的相关磨削云软件的应用情况,对智能磨削云平台的发展趋势进行了展望。     

基于MapReduce和多目标蚁群算法的制造云服务动态选择算法

基于云计算技术和云服务技术研究了云服务的动态选择问题,给出了云制造服务层次化模型,提出了一种基于MapReduce和多目标蚁群算法的制造云服务动态选择算法(CSSMA)。依据CSSMA设计了多目标蚁群算法、Map函数、Reduce函数和优化策略等,并将其分布式并行运行于制造云平台中。仿真实验结果表明:CSSMA具备良好的处理大规模问题的能力,适用于制造云服务动态选择问题的求解。     

云制造——面向服务的网络化制造新模式

为求解更加复杂的制造问题和开展更大规模的协同制造,分析了目前应用服务提供商、制造网格等现有网络化制造模式在应用推广等方面遇到的问题,阐述了云计算服务模式、云安全、高性能计算、物联网等理念和新技术对解决网络化制造中运营、安全等问题的契机。在此基础上提出了一种面向服务的网络化制造新模式——云制造。给出了云制造的定义,分析了云制造与应用服务提供商、制造网格等的区别。提出了一种云制造的体系结构,讨论了实施云制造所需攻克的关键技术和所取得的成果。最后,给出了一个云制造的典型应用案例——基于云仿真原型平台的云设计。     

基于知识的云制造的研究现状

在云计算和云制造的研究及发展基础上,对基于知识的云制造进行分析与总结。首先介绍了基于知识的云制造的产生背景,分析了云计算、云制造及基于知识的云制造概念之间的关系;总结了基于知识的云制造技术体系,该技术体系由体系架构、关键技术、安全隐私和具体应用构成;给出了基于知识的云制造未来研究及应用的重点。     

基于P2P分布式开放资源管理服务的云存储方案研究

云存储技术因其能为用户提供了安全、海量、随时随地的数据存储功能而得以快速发展。提出了利用网络上现存的自然分布于世界各地的大量免费存储服务,如网盘、ftp、email以及其他形式等存储空间,将这些服务集中起来,为用户提供价廉、可靠的存储系统。介绍了一种低开销、快速度、高可用、可扩展的云存储拓扑系统,以期在该拓扑架构下实现以文件存储和共享服务为基础,不断扩展其他功能,最终形成P2P分布式存储资源共享的目的。     

基于全天空红外测云系统的云辐射强迫研究方法

利用全天空红外测云系统(WSICMS)获得的全天空红外辐射图像,研究了云量和云的地面辐射强迫的计算方法。将全天空红外辐射图像中的辐射值和天顶角绘制散点图,从各天顶角的最小辐射值中提取晴空辐射,计算云量和云的辐射强迫,分析云的地面辐射强迫和云量的关系。结果表明:所获得的云分布图像与实际天空相吻合,准确性比较高;8～14μm波段云的地面辐射强迫与云量呈非线性关系,与其它资料的研究结果具有很好的一致性,证明了利用全天空红外测云系统进行云辐射强迫研究的可行性和准确性。     

基于地基云雷达资料的云宏观特征分析

利用美国能源部大气辐射测量计划移动观测设备—地基云雷达在我国寿县地区2008-10-15~2008-12-15的观测资料,对云的出现频率和宏观特征进行了统计分析。统计结果表明:寿县地区秋末冬初云出现频率最大值的时间和区域主要在06:00~09:00(UTC)(即北京时间14:00~17:00)的近地面附近,其次是在04:00(UTC)和23:00(UTC)的8km高度附近,并且云出现频率最大值时所对应的平均反射率因子最小。云层的出现频率以单层云居多,占全部云层的62.9%,双层云占29.8%,还有少量的多层云。云类型的出现频率以卷云、高层云和层积云居多,分别占30.9%、26.5%和22.2%。     

工业云计算平台的研究与实践

云计算平台和云计算服务模式已成为后超算时代计算服务的主流载体和主流服务模式,其所蕴含的技术变革和创新服务模式将深刻影响到产业技术创新及产业竞争格局的发展,加快区域科技自主创新和区域经济结构调整的步伐。分析了云计算平台推动制造业创新发展的必然性,剖析了工业云平台的体系架构及其关键技术,并介绍了平台的开发、实现及典型应用实例。该平台已经服务北京区域经济体近100多家用户,有效地推动了区域经济体的创新发展。     

特殊工件扫描数据处理

针对逆向工程中激光扫描仪在扫描大型异形工件时点云对齐质量差,点云数据精简效果不理想等问题,提出了先分部精简点云数据再对齐的方法。对坐便器进行扫描处理,实现了工件表面模型的建立。     

基于云计算的校园门禁系统研究

传统门禁系统有很多不足之处,将云计算应用于传统门禁系统中,增加门禁系统的多模态,并使系统处于松耦合状态,可以提高门禁系统的安全性和用户体验。该文探索并设计了云计算下校园门禁系统的云架构与构建,给出了校园环境下的门禁系统功能、应用以及逻辑设计,提高了现有硬件的利用率,使数字化管理在门禁系统中得到应用,对基于云计算的门禁系统的发展有一定参考价值。