基于本体的航空产品知识库构建研究

摘要

本论文根据当前我国在知识管理领域和知识工程领域对知识表示、获取、利用等方面的理论和实践成果,基于当前我国航空工业对知识的迫切需求和知识管理现状,研究了航空产品全生命周期知识库(Aviation Product LifecycleKnowledge Base简称APLKB)构建的理论与方法,对APLKB的框架、内容和功能等进行了论述,就APLKB中知识的表示、获取、利用等关键技术进行了研究,主要研究内容如下:
　　 (1)在对知识管理现状研究的基础上,以现有的知识管理和知识工程有关理论为基础,针对航空产品知识管理存在问题和对知识管理的需求,提出了航空产品全生命周期知识库理论,对该理论的主要体系框架进行了设计,明确APLKB定位、特征和功能。
　　 (2)在研究航空产品全生命周期活动模型的基础上,提出了航空产品全生命周期知识分类的来源原则和主题原则,运用上述原则设计了航空产品全生命周期知识内容框架模型和主题框架模型。
　　 (3)对APLKB中知识表示方法进行了研究,在研究中分析几种知识表示技术的优缺点,其中特别对本体用于知识表示的优点进行了分析,然后重点就如何利用本体进行航空产品全生命周期知识表示进行了论证。设计出了航空产品全生命周期知识库的本体表示模型,提出了基于四层架构的航空产品知识表示法。
　　 (4)对航空领域本体构建理论进行研究,利用基于叙词表的本体构建方法,提出了基于《中国航空百科词典》和飞机零件明细表的航空领域本体构建方法。该本体构建方法领域专家参与少,效率高。利用该方法构建了典型的航空领域本体。在本体语义映射算法中返回语义关系而非相似性系数。
　　 (5)知识获取一直是知识管理的瓶颈,本文对APLKB中的知识获取技术进行了研究,通过对基于规则的文本挖掘算法的改进,提出了以企业业务系统数据为来源的基于多层规则和文本挖掘的知识自动获取方法,并对知识获取技术中的语义标注进行了改进。
　　 (6)对APLKB中知识检索利用进行了研究。即如何通过本体论的运用,检索出知识库的知识,实现航空产品计算机的辅助设计与制造。论述了基于本体的知识检索和知识推理的原理,重点对基于实例的知识重用和快速成型的知识重用进行系统论述,对基于实例的知识重用中的实例检索技术算法进行改进,并根据经验,总结了基于实例的快速成型的知识重用方法。为进一步验证技术的可行性,设计了某航空某研究所的航空产品知识库系统软件原型。