一種基于pdm的機(jī)械加工領(lǐng)域本體構(gòu)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于知識(shí)管理與知識(shí)工程領(lǐng)域，涉及一種基于PDM的機(jī)械加工領(lǐng)域本體構(gòu) 建方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 自19世紀(jì)以來(lái)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)類型正經(jīng)歷著從工業(yè)經(jīng)濟(jì)向知識(shí)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)變，知識(shí)正成 為生產(chǎn)力要素中最活躍、最重要的部分。對(duì)制造業(yè)來(lái)說(shuō)，機(jī)械加工是制造的靈魂，因此機(jī)械 加工知識(shí)是制造企業(yè)最重要的知識(shí)資本。機(jī)械加工知識(shí)具有廣泛性、隱含性、多樣性和復(fù)雜 性等特點(diǎn)。其廣泛性指涉及范圍廣，既包括企業(yè)內(nèi)部的知識(shí)（如工藝方法、制造資源、工藝 參數(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等），又包括外部的知識(shí)（如客戶、供應(yīng)商等）；隱含性指有很大一部分的機(jī) 械加工知識(shí)是工藝人員頭腦中的技能、經(jīng)驗(yàn)、訣竅等，很難以顯性化的方法表達(dá)出來(lái)，必須 采用合適的知識(shí)挖掘工具來(lái)進(jìn)行知識(shí)的深層次挖掘和發(fā)現(xiàn)；多樣性指有文字、圖形、符號(hào)、 公式等，表現(xiàn)形式多樣；復(fù)雜性指機(jī)械加工知識(shí)存在廣泛的多學(xué)科交叉，并且與企業(yè)具體的 應(yīng)用情況密切相關(guān)。由于機(jī)械加工知識(shí)具有重要的作用和眾多的特性，因此對(duì)它進(jìn)行有效 的知識(shí)管理，實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工知識(shí)的集成、共享和重用，發(fā)揮其巨大的作用就顯得非常重要。
[0003] 然而就目前的制造企業(yè)而言，機(jī)械加工知識(shí)管理的狀況并不理想，知識(shí)的語(yǔ)義異 構(gòu)現(xiàn)象突出。語(yǔ)義異構(gòu)是指對(duì)同一事物在解釋上所存在差異，一般體現(xiàn)為同一事物在不同 領(lǐng)域中理解的不同。由于采用了不同的表示和推理機(jī)制，異構(gòu)系統(tǒng)間的知識(shí)交互變得比較 困難，因此我們需要對(duì)知識(shí)的共享和重用進(jìn)行有效的分析，消除這種由于系統(tǒng)建造者不同 而造成的領(lǐng)域術(shù)語(yǔ)理解上的差異。本發(fā)明主要針對(duì)語(yǔ)義異構(gòu)的問(wèn)題，提供一種面向機(jī)械加 工領(lǐng)域的本體構(gòu)建方法，以消除知識(shí)系統(tǒng)間語(yǔ)義異構(gòu)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)間的知識(shí)共享、 知識(shí)表達(dá)以及知識(shí)重用功能。
[0004] 目前本體成為了解決語(yǔ)義異構(gòu)問(wèn)題的重要手段。本體是通用意義上的術(shù)語(yǔ)定義 集，是關(guān)于種類和關(guān)系的術(shù)語(yǔ)表。這種術(shù)語(yǔ)表為不同的系統(tǒng)提供了共同的術(shù)語(yǔ)，實(shí)現(xiàn)了某 種程度上的知識(shí)共享和重用，同時(shí)為機(jī)器能夠自動(dòng)理解語(yǔ)義提供了最基本的支持。它發(fā)揮 的主要作用是：首先，本體分析澄清了領(lǐng)域知識(shí)的結(jié)構(gòu)，識(shí)別領(lǐng)域術(shù)語(yǔ)的本質(zhì)和聯(lián)系，從而 為知識(shí)共享打下基礎(chǔ)；其次，本體對(duì)領(lǐng)域知識(shí)進(jìn)行了復(fù)用，因?yàn)楸苊饬酥貜?fù)的領(lǐng)域知識(shí)的共 享；最后，本體采用語(yǔ)義明確、定義統(tǒng)一的術(shù)語(yǔ)使得知識(shí)共享成為可能。所以，將本體應(yīng)用到 機(jī)械加工領(lǐng)域來(lái)進(jìn)行機(jī)械加工知識(shí)的共享、重用以提高知識(shí)利用的效率是一個(gè)非常有意義 的方法。
[0005] 就機(jī)械加工領(lǐng)域而言，構(gòu)建適合本領(lǐng)域和企業(yè)特點(diǎn)的本體，能夠形式化地表達(dá)機(jī) 械加工領(lǐng)域各種術(shù)語(yǔ)以及術(shù)語(yǔ)之間的關(guān)系，從而將語(yǔ)義表達(dá)出來(lái)，在此基礎(chǔ)上，我們能夠 在相關(guān)的系統(tǒng)層面對(duì)信息結(jié)構(gòu)和知識(shí)內(nèi)容達(dá)成共同的認(rèn)識(shí)，實(shí)現(xiàn)加工領(lǐng)域的知識(shí)共享和重 用，并進(jìn)行不同系統(tǒng)之間的互操作，在各術(shù)語(yǔ)之間建立一個(gè)語(yǔ)義路徑圖，并在術(shù)語(yǔ)層次結(jié)構(gòu) 的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)語(yǔ)義檢索的功能，提高知識(shí)發(fā)現(xiàn)的效率等等。由于機(jī)械加工領(lǐng)域本體有如此 重要的作用，那么對(duì)其進(jìn)行完善的構(gòu)建就顯得非常必要。
[0006] 目前在本體構(gòu)建領(lǐng)域還不存在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和方法，但已經(jīng)有了一些被普遍接受的 方法，比如骨架法、IDEF5法、七步法、企業(yè)建模法、TOVE法等等，這些方法從不同的側(cè)重點(diǎn) 總結(jié)了本體構(gòu)建的思路與步驟，對(duì)于構(gòu)建領(lǐng)域本體有著很大的意義。然而這些方法也存在 著一些不足之處。其一，可行性不高，這些方法過(guò)于重視本體構(gòu)建的思想，缺少構(gòu)建過(guò)程中 每一步的詳細(xì)方法和技術(shù)，如"骨架法"中指出了要進(jìn)行本體檢驗(yàn)和本體建立，但是沒(méi)有指 明本體建立的具體方法，即術(shù)語(yǔ)的搜索和提取方法、關(guān)系的提取與整理方法以及如何對(duì)本 體進(jìn)行集成和檢驗(yàn)等等；其二，針對(duì)性不強(qiáng)，由于不同領(lǐng)域的術(shù)語(yǔ)具有不同的特點(diǎn)，因而本 體構(gòu)建的方法難以在不同的領(lǐng)域中保持一致，這些方法是普遍意義上的領(lǐng)域本體構(gòu)建方 法，它可以面向所有不同的領(lǐng)域，然而相應(yīng)的該方法對(duì)某一個(gè)具體領(lǐng)域的針對(duì)性就不強(qiáng)，因 此在本體構(gòu)建的過(guò)程中對(duì)許多領(lǐng)域特性的考慮不是很全面，不能滿足我們針對(duì)機(jī)械加工領(lǐng) 域進(jìn)行本體構(gòu)建的需要；其三，本土化程度低，上述方法絕大部分都是國(guó)外研宄機(jī)構(gòu)提出 的，這些方法提出的背景和環(huán)境都是國(guó)外企業(yè)面臨的實(shí)際狀況，而國(guó)內(nèi)外如今制造業(yè)的情 況大不相同，如果要應(yīng)用到我國(guó)的企業(yè)上，可能會(huì)出現(xiàn)"水土不服"的問(wèn)題，即不能與我國(guó)的 具體實(shí)際緊密地結(jié)合，低本土化的狀況可能會(huì)導(dǎo)致構(gòu)建過(guò)程中的許多問(wèn)題。總的來(lái)說(shuō)，現(xiàn)存 的各種本體構(gòu)建方法并不適合我國(guó)制造企業(yè)進(jìn)行機(jī)械加工領(lǐng)域本體的構(gòu)建，我們需要一種 新的方法來(lái)完成這項(xiàng)工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是為了克服已有技術(shù)的缺陷，為了解決機(jī)械加工領(lǐng)域缺乏有針對(duì)性 并符合領(lǐng)域特點(diǎn)的本體構(gòu)建方法的問(wèn)題，提出一種基于PDM的機(jī)械加工領(lǐng)域本體構(gòu)建方 法。
[0008] 本發(fā)明方法是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0009] 一種基于PDM的機(jī)械加工領(lǐng)域本體構(gòu)建方法，包括如下步驟：
[0010] 步驟一、定義本體的適用范圍，通過(guò)適用范圍構(gòu)建該機(jī)械加工領(lǐng)域本體要解決的 問(wèn)題和涉及到的知識(shí)范圍；
[0011] 步驟二、構(gòu)建頂級(jí)本體，針對(duì)步驟一中確立的本體適用范圍，以PDM中的分類樹(shù)為 基礎(chǔ)，參考術(shù)語(yǔ)表，制定核心術(shù)語(yǔ)的集合，即僅包含最基本術(shù)語(yǔ)的小型本體樹(shù)形結(jié)構(gòu)，也是 機(jī)械加工領(lǐng)域本體最初始的內(nèi)容；
[0012] 步驟三、將步驟二所述的頂級(jí)本體中的術(shù)語(yǔ)與PDM的數(shù)據(jù)庫(kù)匹配，獲取相關(guān)的材 料內(nèi)容，通過(guò)術(shù)語(yǔ)對(duì)出現(xiàn)的頻率及上下文關(guān)系，提取術(shù)語(yǔ)間的關(guān)系；
[0013] 步驟四、根據(jù)機(jī)械加工相關(guān)問(wèn)題建立問(wèn)題庫(kù)，所述問(wèn)題庫(kù)包含問(wèn)題發(fā)生的場(chǎng)景、所 屬領(lǐng)域、產(chǎn)生的影響、產(chǎn)生的原因信息，問(wèn)題按照PDM的分類樹(shù)進(jìn)行分類；
[0014] 步驟五、建立語(yǔ)境和術(shù)語(yǔ)庫(kù)，對(duì)步驟三提取來(lái)的術(shù)語(yǔ)和語(yǔ)境根據(jù)PDM的分類樹(shù)進(jìn) 行分類，并記錄術(shù)語(yǔ)的信息，包括術(shù)語(yǔ)的實(shí)例、術(shù)語(yǔ)的屬性、術(shù)語(yǔ)間的關(guān)系；
[0015] 步驟六、分解頂級(jí)本體，將頂級(jí)本體分解成若干下級(jí)本體，每個(gè)下級(jí)本體包含領(lǐng)域 內(nèi)的一個(gè)方面；
[0016] 步驟七、添加本體內(nèi)容，將步驟五中生成的術(shù)語(yǔ)庫(kù)與下級(jí)本體進(jìn)行匹配，并將相應(yīng) 的術(shù)語(yǔ)內(nèi)容添加到下級(jí)本體中；
[0017] 步驟八、測(cè)試下級(jí)本體，使用已有的問(wèn)題庫(kù)測(cè)試下級(jí)本體；
[0018] 步驟九、集成下級(jí)本體，根據(jù)本體構(gòu)建原則對(duì)已經(jīng)通過(guò)測(cè)試的下級(jí)本體進(jìn)行集成， 添加新的關(guān)系；
[0019] 步驟十、機(jī)械加工領(lǐng)域本體的應(yīng)用，由知識(shí)工程平臺(tái)開(kāi)發(fā)人員，將建成的機(jī)械加工 領(lǐng)域本體應(yīng)用到實(shí)際機(jī)械加工平臺(tái)中，用于語(yǔ)義檢索、推理；隨著機(jī)械加工知識(shí)結(jié)構(gòu)和實(shí)施 單位產(chǎn)品內(nèi)容的變化不斷更新，基于本體應(yīng)用過(guò)程的反饋實(shí)現(xiàn)本體的進(jìn)化，
[0020] 自此，就完成了 /實(shí)現(xiàn)了基于PDM的機(jī)械加工領(lǐng)域本體構(gòu)建方法。
[0021] 本發(fā)明的有益效果：該方法有效地克服了上述方法可行性不高、針對(duì)性不強(qiáng)和本 地化程度低的三點(diǎn)不足，適合我國(guó)制造企業(yè)進(jìn)行機(jī)械加工領(lǐng)域本體構(gòu)建時(shí)使用，是一個(gè)面 向機(jī)械加工領(lǐng)域的系統(tǒng)而又具體的領(lǐng)域本體構(gòu)建方法。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1為基于PDM的機(jī)械加工領(lǐng)域本體構(gòu)建流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]1、基于PDM的機(jī)械加工領(lǐng)域本體構(gòu)建原則
[0024] 明確性
[0025] 構(gòu)建出的領(lǐng)域本體應(yīng)該對(duì)所定義的術(shù)語(yǔ)給出明確