基于本体的模具企业知识分类框架研究

摘要

在模具的设计制造过程中，工程技术人员的经验是决定其设计制造质量的关键。因此，如何针对模具特点，管理好相关的设计制造知识，为工程技术人员提供了良好的决策支持，对提高模具的设计制造质量将具有重要的意义。本文结合模具设计制造的特点，从本体理论出发对该领域的知识进行分析与研究，提出并实现了基于本体的总体知识分类框架与重用系统。
　　针对模具设计制造过程知识的多样性，难以统一表达、存储、重用的问题，本文结合具有概念分层表达能力的OWL本体技术，提出了一种面向模具企业的总体知识分类框架。该框架将模具企业中的知识分为结构化知识与非结构化知识，前者主要指结构化XML文档与关系数据库表，后者主要指规则、经验、公式、图表等。结合不同类型知识的特点，并将他们按细粒度进一步分类，构建相应的本体模型，在此基础上进一步研究了本体知识表达、推理及存储技术。
　　基于上述本体知识管理技术，研究了基于该分类框架的知识重用技术。通过本体语义相似度与相关度匹配，对用户的查询从相似性和相关性两个维度进行扩展，从而组成更完备的查询。同时，分别引入基于Jena的SPARQL本体专用查询和构建元数据库索引的查询，保证了查询的准确性和高效性。基于知识分类框架的知识重用系统为从庞大的知识本体中定位需求提供了方案，从而为工程技术人员快速获得所需的知识奠定了基础。
　　最后，根据上述研究，开发了基于本体的模具总体知识分类框架系统，初步验证了本文相关研究工作的有效性，为模具知识的分类表达、存储、重用及管理开辟了新的思路。

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1 绪论

1.1引言

1.2国内外研究概况

1.3本体技术在模具行业的应用及问题

1.4课题来源、目的及意义

2 基于本体的知识表示方法

2.1引言

2.2本体论及其发展

2.3描述逻辑与本体描述语言OWL

2.4基本本体库的构建原则及方法

2.5面向模具生命周期的本体设计及建模

2.6小结

3 基于本体的模具企业总体知识分类框架设计

3.1引言

3.2规则性知识表达及规则推理

3.3基于XML Schema的文档及关系表的本体转化

3.4公式混合本体的构建及公式表达

3.5图表辅助本体的构建及表达

3.6模具企业总体知识分类框架

3.7小结

4 总体知识分类框架的重用技术

4.1引言

4.2基于语义相似度与相关度的查询扩展

4.3基于SPARQL的本体检索

4.4本体元数据库设计及检索

4.5总体知识重用模型

4.6小结

5 基于模具总体知识分类框架的系统实现

5.1系统功能构架

5.2系统技术构架

5.3系统相关实现

6 总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

附录作者攻读硕士学位期间发表的论文