基于本体的科学效应知识表达和语义推理

针对创新设计领域中科学效应知识的表达和语义扩展方面的不足,分析研究效应、功能、流和参数之间的关系和模型,借助本体将概念间属性和关系扩展到语义层次上,通过本体来更加全面地表达科学效应知识,构建科学效应知识本体模型,包括效应本体、功能本体、流本体和参数本体。在此基础上基于属性构建相应的语义推理规则,进行功能扩展和效应关联,通过语义推理实现科学效应知识的共享和重用。开发一个基于本体的科学效应知识检索系统,验证了此模型和方法的有效性和可行性。     

基于本体的飞机设计知识组织模型

为了解决飞机设计中知识信息量大和表现形式多样的问题,提出了一种基于本体的知识组织模型构建方法.起初论述了知识组织和本体的有关概念,然后在此基础上提出基于本体的ABC反馈方法,并构造飞机设计知识模型来验证研究成果的正确性和有效性,同时描述了基于本体构建知识模型的优点.     

协同式钻具组合辅助设计系统的研究

分析了网络环境下石油钻具组合设计的特点,针对目前钻具组合设计集成软件系统在处理复杂动态的、跨地区部门的钻具组合设计人员群体协作工作时,缺乏足够的协同性和临场感,运用计算机支持协同工作的最新技术,面向石油钻井中钻具组合设计过程,研究开发基于CSCW的协同式钻具组合辅助设计软件系统,建立由计算机网络支持的多智能体钻具组合协作设计软件应用平台环境,利用网络通信和移动计算技术来实现动态钻具组合设计信息的多方传输和并行设计.     

智能机器人服务环境下传感数据映射及服务组合方法研究

为了提高传感器数据信息可利用性和机器人服务的智能性,针对动态异构智能空间提出基于SSN(语义传感器网络)本体的传感器数据映射方法和Web服务组合方法.首先,利用SSN本体技术建立智能空间中的传感器数据本体模型,通过传感器标注和语义映射语言(SASML)自动将动态传感器数据映射进SSN本体文件,实现物理-信息的转换.在此基础上,利用面向服务计算的思想,采用Web服务技术将空间设备功能封装成统一的接口,建立智能空间服务模型.最后,采用无回溯反向链(NBBC)算法实现动态Web服务组合,以实现提供复杂服务的能力.智能空间背景下的系统运行实验结果表明,构建的SSN本体模型能够有效融合传感器数据信息,实现的服务组合算法能够将单个简单服务组件组合成具有复杂功能的服务序列,从而进一步提高机器人服务的智能性.     

本体在智能驾驶训练系统中的应用研究

本文重点研究了知识本体在智能驾驶训练系统中的应用技术,提出了一种基于本体的智能驾驶训练系统的构建方法.该方法利用本体的语义关系,将训练知识分为方法本体和领域本体,将训练过程分为主流过程和支流过程的方法来组织系统和教材.文章还介绍了一个实际开发的系统实例--智能驾驶模拟训练系统SL-IDTS.理论和实践表明,该训练系统具有良好的知识表达性、互操作性、一致性、共享性及重用性,能有效地实现智能化和个性化学习训练功能.     

基于本体的组合预测预警系统模型

在分析现有预测预警系统不足的基础上,提出一种基于本体的组合预测预警模型(OCFWSM),解决组合预测预警系统内各单一预测模型和指标体系间的语义异构问题,通过建立本体知识库,实现系统内数据、模型、知识的一致化表示,实现各模型和指标体系间的知识共享和重用.具体分析了本体知识库的组成及其实现原理和方法,根据本体建模理论,建立...     

基于知识图谱的盗窃案件法律文书智能推理研究

在检察官办案过程中对盗窃案件性质把握不准确,对量刑建议给出缺乏经验,导致给出的量刑建议准确性不足.为了使检察官给出更加准确的量刑建议,提供辅助量刑参考,通过对盗窃案件法律文书理论和知识体系进行整理和分析,对其中的隐式关系、深层关系进行挖掘、推理,通过搭建本体模型,提出了基于本体的盗窃案件法律文书知识图谱构建方法,并且设计自定义推理规则,实现了盗窃案件法律文书知识图谱在相似量刑类案推送测试功能,得到了理想的测试结果.研究证明,构建基于本体的盗窃案件法律文书知识图谱,利用智能推理技术,给检察官提供相似案件量刑参考,辅助了检察官给出更加合理的量刑建议.     

基于本体的业务源模型知识库构建及应用研究

针对当前网络业务源模型领域的知识表示及复用问题,采用本体技术实现了业务源模型领域本体的建模,形成一种标准化格式的异构信息知识库。通过分析业务源模型领域的相关知识,以改进的本体构建七步法为指导,利用Web本体语言OWL(Web Ontology Language)对业务源模型领域中的概念、属性及概念和属性之间的关系进行知识表示,将语义特征引入业务源模型知识库;利用本体查询语言和本体推理机,结合具体应用场景实现基于语义的知识检索,以验证其实用价值;在上述基础上设计开发了业务源模型智能检索系统,验证了所建本体的合理性和通用性。实验结果表明,采用本体技术能有效提高查询和推理的准确度。     

知识Agent在农业决策系统中的应用研究

针对农业领域多Agent系统的特点,本文利用一种基于知识的Agent模型,该模型以知识为核心,以本体作为内部知识表示方法.在农业领域多Agent系统的设计中,采用基于黑板模型的通信方法,避免了复杂的会话层的通信设计.在知识的决策过程中,将本体与当前成熟的基于规则的推理技术相结合,使农业多Agent系统更加灵活和智能.     

军事通信领域本体构建与分析

构建军事通信领域本体主要是用于支持基于领域本体的数据库语义查询.基于本体模型的知识表示技术,概述了军事领域本体的整体结构,分析了军事通信领域本体的特点.对军事通信领域本体的构建方法进行了阐述,详细描述了定义类和类的属性和关系,并根据领域知识中提取公理,说明了领域本体知识进行一致性分析和推理的方法.根据这些方法,采用Stanford大学开发的Prot龟6的本体编辑工具实现了一个军事通信本体模型.对下一步将该本体应用到数据库语义查询的问题,提出了一种解决方案.     

Mereotopological assembly joint information representation for collaborative product design

In this paper we discuss an ontology-based representation method for differentiating assembly joints in collaborative and intelligent product design. As design becomes increasingly knowledge-intensive, intelligent, and collaborative, the need becomes more critical for computational frameworks that enable product development by effectively supporting the formal representation, capture, retrieval, and reuse of product knowledge. Joints are a key aspect of assembly models that are often ambiguous when model sharing takes place. Although various joints may have similar geometries and topologies, the physical implications of the selected joining processes may vary significantly. It is possible to attach notes and annotations to geometric entities in order to distinguish joints; however, such textual information does not readily prepare the model for downstream activities, such as simulation and analysis. As an illustration, analysts must read and interpret the annotations in order to develop the appropriate boundary conditions. In this work, we present an assembly design ontology that explicitly represents assembly constraints, including joining constraints, and infers any remaining implicit ones. By relating concepts through ontology technology rather than just defining data syntax, assembly and joining concepts can be captured in their entirety or extended as necessary. By using the knowledge captured by the ontology, similar looking joints can be differentiated. For this research, we used a mereotopology, which is a region-based theory for parts, and the Semantic Web Rule Language (SWRL) to represent the difference of joints and to define assembly design terms and their relationships. We also used SWRL so that the joining rules can be reasoned to differentiate assembly joints. Finally, by using an ontology, various geometrically and topologically similar joints are successfully differentiated in a standard and machine-interpretable manner.     

基于本体和CBR的钻井工程风险决策模型研究

为了实现钻井工程风险智能决策,从钻井专家决策过程的特征出发,针对传统的CBR技术的不足,提出并构建了一种基于本体和CBR的钻井工程风险决策模型。通过对风险决策案例的分析,设计了钻井风险决策案例的结构,并结合本体技术构建了风险决策案例本体,使案例表示更规范化、语义化,同时为案例知识提供了良好的可扩展性与共享性;为了提高案例检索效率,按照本体中风险的类别对案例进行分层组织,建立了风险案例库;针对现有的案例相似度计算模型的缺陷,提出了一种改进的基于本体的语义相似度计算模型,并由此构建了风险案例检索模型,经现场实例测试,结果表明该模型有效地提高了案例检索的查准率和查全率。在以上基础上,开发了钻井工程风险决策原型系统,为钻井专家、技术人员提供了高效的决策支持。     

基于Ontology的多Agent智能答疑系统模型研究

针对目前智能答疑系统在知识共享、知识重用以及问题求解查全率和查准率方面的不足,提出了基于Ontology的多Agent智能答疑系统模型。该模型首先需要建立基于Ontology的问题解答知识库,然后对用户输入的问题进行关键词拆分、本体交互和语义扩展等,并在问题解答库中进行查询,得到合适的问题答案。与同类答疑系统比较,在知识共享、知识重用以及问题答案的精确定位与表达有了较为明显的改进。     

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。     

可重构知识管理系统中案例与规则的集成推理方法

传统上的知识管理工具往往在设计时就固定了知识结构,这样的系统不但缺乏通用性,而且也限制了知识检索与推理的效率。介绍一个基于本体的可重构知识管理系统,知识作为本体概念的对象实例,利用本体模型的可定制性,解决了以往知识类型不能扩展的问题。详细阐述了结合案例推理与规则推理的集成推理方法,通过规则学习算法支持了规则库的动态扩充与调整,并将本体类的语义关系应用于推理方法,进一步提高了推理的效率。最后介绍了该系统在某飞机设计研究院的应用情况和今后的研究方向。     

A hierarchical assembly knowledge representation framework and microdevice assembly ontology

Microdevice assembly knowledge is dispersed in different product development phases, such as assembly design, assembly simulation and assembly process, and a lot of essential knowledge is implicit and heterogeneous. It is difficult for researchers and computer-aided systems to share and reuse different assembly knowledge quickly and accurately, leading to inefficient and inaccurate assembly process planning. To integrate and structurally represent the assembly design knowledge, assembly simulation knowledge and assembly process knowledge of microdevice, this paper proposes a hierarchical assembly knowledge representation framework and develops a microdevice assembly ontology. There are four layers in the framework, including the organizational structure, the structural relationship, the assembly accuracy, and the process characteristics. The assembly design knowledge that is integrated involves the basic properties of the assembly object as well as the spatial, mating, and assembly relationship, etc. Assembly simulation knowledge refers to the permissible range of assembly force and contact force. Knowledge of assembly processes comprises assembly sequence and operating method of the part. The microdevice assembly ontology is developed based on METHONTOLOGY, and implemented with Protégé. The corresponding SWRL rules have been established to inference the implicit knowledge in assembly design. An ignition target assembly knowledge model based on the microdevice assembly ontology is constructed. In the assembly task of the ignition target, engineers can quickly and accurately access the required assembly knowledge from the ignition target assembly knowledge model, thus verifying the integrity and validity of the microdevice assembly ontology.     

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。     

Ontology-based assembly design and information sharing for collaborative product development

To realize a truly collaborative product design and development process, effective communication among design collaborators is a must. In other words, the design intent that is imposed in a product design should be seized and interpreted properly; heterogeneous modeling terms should be semantically processed both by design collaborators and intelligent systems. Ontologies in the Semantic Web can explicitly represent semantics and promote integrated and consistent access to data and services. Thus, if an ontology is used in a heterogeneous and distributed design collaboration, it will explicitly and persistently represent engineering relations that are imposed in an assembly design. Design intent can be captured by reasoning, and, in turn, as reasoned facts, it can be propagated and shared with design collaborators. This paper presents a new paradigm of ontology-based assembly design. In the framework, an assembly design (AsD) ontology serves as a formal, explicit specification of assembly design so that it makes assembly knowledge both machine-interpretable and to be shared. An Assembly Relation Model (ARM) is enhanced using ontologies that represent engineering, spatial, assembly, and joining relations of assembly in a way that promotes collaborative assembly information-sharing environments. In the developed AsD ontology, implicit AsD constraints are explicitly represented using OWL (Web Ontology Language) and SWRL (Semantic Web Rule Language). This paper shows that the ability of the AsD ontology to be reasoned can capture both assembly and joining intents by a demonstration with a realistic mechanical assembly. Finally, this paper presents a new assembly design information-sharing framework and an assembly design browser for a collaborative product development.     

基于本体化知识模型的知识库构建模式研究

在研究了知识模型及知识库相关理论和技术的基础上,结合本体论,提出了一种基于本体的知识模型,并从领域知识、推理/方法知识和任务知识三个角度给出了本体化知识模型基于BNF范式的表达式;基于所建立的本体化知识模型,在对知识进行可拓性分析的基础上,提出了一种知识库结构模式,对于知识模型与知识库的匹配问题进行了讨论,并在理论研究的基础上,给出了利用SQLServer数据库系统建立的知识库示例。     

基于本体的军事装备知识建模及分析

针对本体建模过程中不同受众具有不同应用需求的问题,结合本体建模七步法和软件开发螺旋模型提出基于需求的螺旋反馈法。首先,明确领域知识范畴和用户需求,进行本体总体设计;其次,领域专家依据本体构建原则评估知识体系;再次,组装知识体系模型,定义本体属性,创建实例,完成本体详细设计;最后,用户评估反馈,进行新一轮的增量迭代,直至形成正确可用的知识体系。与七步法相比,所提方法强调本体测试和用户需求,以小的分段来构建领域知识模型。此外,运用该方法实现的军事装备知识体系面向作战需求,为军事作战提供强有力的理论支撑。