基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)表示方法及知識(shí)管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及先進(jìn)制造技術(shù)智能化信息技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)表示方法及知識(shí)管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]概念設(shè)計(jì)作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初始階段與重要環(huán)節(jié)，很大程度上決定了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的成功與否。隨著產(chǎn)品更新周期的縮短，企業(yè)對(duì)工程師在產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)階段創(chuàng)新提出更高要求，制約企業(yè)創(chuàng)新的主要因素是:復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)跨多領(lǐng)域和學(xué)科，企業(yè)隱性知識(shí)缺乏有效重復(fù)利用，設(shè)計(jì)人員難以跳出已有思維模式。為實(shí)現(xiàn)隱性知識(shí)顯性化、增強(qiáng)知識(shí)的共享和重用，計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)被提出作為突破傳統(tǒng)制約、促進(jìn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的重要手段，但目前尚缺乏有效的支持計(jì)算機(jī)理解的設(shè)計(jì)知識(shí)表示方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。
[0004]為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)表示方法，該方法為企業(yè)其他設(shè)計(jì)人員提供知識(shí)的共享和重用，支持企業(yè)產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的方案創(chuàng)新。
[0005]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理系統(tǒng)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面的實(shí)施例公開了一種基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)表示方法，包括以下步驟:根據(jù)預(yù)設(shè)的功能語言庫功能族結(jié)構(gòu)和功能語言庫流族結(jié)構(gòu)對(duì)功能語言庫中的詞匯進(jìn)行規(guī)整以整合相似功能；建立設(shè)計(jì)知識(shí)表示的本體模型，其中，所述知識(shí)表示的本體模型包括核心概念和基本概念，并具有所述核心概念和所述基本概念之間的相互關(guān)系；建立概念設(shè)計(jì)知識(shí)表示模型，其中，概念設(shè)計(jì)知識(shí)為具有語義和表達(dá)的知識(shí)的集合；根據(jù)規(guī)整后的功能、所述知識(shí)表示的本體模型和所述概念設(shè)計(jì)知識(shí)表示模型對(duì)設(shè)計(jì)知識(shí)進(jìn)行查詢、維護(hù)和管理。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)表示方法，利用功能語言庫進(jìn)行功能規(guī)整，解決以往設(shè)計(jì)過程中功能描述由于設(shè)計(jì)人員主觀習(xí)慣差別、設(shè)計(jì)目標(biāo)所處領(lǐng)域不同出現(xiàn)的語言歧義性。提出“約束”概念，描述組件功能實(shí)現(xiàn)的約束關(guān)系和環(huán)境條件，準(zhǔn)確映射組件和功能關(guān)系；提出“評(píng)價(jià)”概念，實(shí)現(xiàn)對(duì)概念設(shè)計(jì)方案最優(yōu)化分析與決策。知識(shí)表示模型的建立使隱形知識(shí)顯性化，知識(shí)的形式化表達(dá)促進(jìn)已有經(jīng)驗(yàn)的共享和重用。設(shè)計(jì)領(lǐng)域知識(shí)庫以本體的形式組織，基于語義相關(guān)性的檢索相比基于幾何特征和關(guān)鍵及的方法，在功能維度上進(jìn)行了擴(kuò)展，增強(qiáng)了查詢的智能型和有效性。具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0008]應(yīng)用本發(fā)明，用戶進(jìn)入知識(shí)庫可以瀏覽庫中已有方案組織樹及其詳細(xì)設(shè)計(jì)知識(shí)，并進(jìn)行基于領(lǐng)域本體的知識(shí)語義檢索。用戶還可以存儲(chǔ)歸檔本企業(yè)已有但未統(tǒng)一形式化的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、方法，將隱性知識(shí)顯性化，為企業(yè)其他設(shè)計(jì)人員提供知識(shí)的共享和重用，支持企業(yè)產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的方案創(chuàng)新。
[0009]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)表示方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0010]在一些示例中，所述功能語言庫功能族結(jié)構(gòu)包括:功能類、規(guī)整功能和未規(guī)整功能三層結(jié)構(gòu)，所述功能語言庫流族結(jié)構(gòu)包括:基本類、描述符和補(bǔ)充語三層結(jié)構(gòu)。
[0011]在一些示例中，所述核心概念包括:組件和功能，所述基本概念包括:供應(yīng)商、特征族、約束和評(píng)價(jià)。
[0012]在一些示例中，所述概念設(shè)計(jì)知識(shí)為具有語義和表達(dá)的知識(shí)的集合，所述集合包括:知識(shí)主題組件的名稱集、組件的供應(yīng)商屬性集、組件的特征屬性集、組件與相關(guān)組件關(guān)系屬性集和組件可實(shí)現(xiàn)功能集。
[0013]本發(fā)明第二方面的實(shí)施例公開了一種基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理系統(tǒng)，包括:表示模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的功能語言庫功能族結(jié)構(gòu)和功能語言庫流族結(jié)構(gòu)對(duì)功能語言庫中的詞匯進(jìn)行規(guī)整以整合相似功能；建立設(shè)計(jì)知識(shí)表示的本體模型，其中，所述知識(shí)表示的本體模型包括核心概念和基本概念，并具有所述核心概念和所述基本概念之間的相互關(guān)系；建立概念設(shè)計(jì)知識(shí)表示模型，其中，概念設(shè)計(jì)知識(shí)為具有語義和表達(dá)的知識(shí)的集合；管理模塊，用于根據(jù)規(guī)整后的功能、所述知識(shí)表示的本體模型和所述概念設(shè)計(jì)知識(shí)表示模型對(duì)設(shè)計(jì)知識(shí)進(jìn)行查詢、維護(hù)和管理。
[0014]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理系統(tǒng)，利用功能語言庫進(jìn)行功能規(guī)整，解決以往設(shè)計(jì)過程中功能描述由于設(shè)計(jì)人員主觀習(xí)慣差別、設(shè)計(jì)目標(biāo)所處領(lǐng)域不同出現(xiàn)的語言歧義性。提出“約束”概念，描述組件功能實(shí)現(xiàn)的約束關(guān)系和環(huán)境條件，準(zhǔn)確映射組件和功能關(guān)系；提出“評(píng)價(jià)”概念，實(shí)現(xiàn)對(duì)概念設(shè)計(jì)方案最優(yōu)化分析與決策。知識(shí)表示模型的建立使隱形知識(shí)顯性化，知識(shí)的形式化表達(dá)促進(jìn)已有經(jīng)驗(yàn)的共享和重用。設(shè)計(jì)領(lǐng)域知識(shí)庫以本體的形式組織，基于語義相關(guān)性的檢索相比基于幾何特征和關(guān)鍵及的方法，在功能維度上進(jìn)行了擴(kuò)展，增強(qiáng)了查詢的智能型和有效性。具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]應(yīng)用本發(fā)明，用戶進(jìn)入知識(shí)庫可以瀏覽庫中已有方案組織樹及其詳細(xì)設(shè)計(jì)知識(shí)，并進(jìn)行基于領(lǐng)域本體的知識(shí)語義檢索。用戶還可以存儲(chǔ)歸檔本企業(yè)已有但未統(tǒng)一形式化的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、方法，將隱性知識(shí)顯性化，為企業(yè)其他設(shè)計(jì)人員提供知識(shí)的共享和重用，支持企業(yè)產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的方案創(chuàng)新。
[0016]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0017]在一些示例中，所述功能語言庫功能族結(jié)構(gòu)包括:功能類、規(guī)整功能和未規(guī)整功能三層結(jié)構(gòu)，所述功能語言庫流族結(jié)構(gòu)包括:基本類、描述符和補(bǔ)充語三層結(jié)構(gòu)。
[0018]在一些示例中，所述核心概念包括:組件和功能，所述基本概念包括:供應(yīng)商、特征族、約束和評(píng)價(jià)。
[0019]在一些示例中，所述概念設(shè)計(jì)知識(shí)為具有語義和表達(dá)的知識(shí)的集合，所述集合包括:知識(shí)主題組件的名稱集、組件的供應(yīng)商屬性集、組件的特征屬性集、組件與相關(guān)組件關(guān)系屬性集和組件可實(shí)現(xiàn)功能集。
[0020]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0021]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0022]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)表示方法的流程圖；
[0023]圖2功能語言庫功能族結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖3功能語言庫流族結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖4知識(shí)表示的本體模式；
[0026]圖5通過prot6g6表示的本體組織結(jié)構(gòu)樹；
[0027]圖6需求功能表示模式示例；
[0028]圖7功能組件表示模式示例；
[0029]圖8概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理系統(tǒng)登錄界面；
[0030]圖9概念設(shè)計(jì)知識(shí)管理系統(tǒng)界面。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0032]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0033]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0034]以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)表示方法及知識(shí)管理系統(tǒng)。
[0035]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)表示方法的流程圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于本體的概念設(shè)計(jì)知識(shí)表示方法，包括:
[0036]SlOl:根據(jù)預(yù)設(shè)的功能語言庫功能族結(jié)構(gòu)和功能語言庫流族結(jié)構(gòu)對(duì)功能語言庫中的詞匯進(jìn)