一种可扩展规则知识驱动的图示化柔性编码系统

摘要

本发明公开了一种可扩展规则知识驱动的图示化柔性编码系统，包括：可视化编码规则设计模块，用于建立各种类型的码段节点；编码运行模块，设有人机界面接口，用于非专业人员快速实现具体编码；入库和编码查询模块，用于用户会针对实际需求对代码库内所有信息基于码段进行查询，通过筛选操作找出感兴趣的数据集合。本系统为编码信息化管理人员和工程技术人员提供适应性更强，不需要具备编程知识和数据库知识便可以可视化方式快速构造编码规则体系，码段长度可变、内容随时可变的编码工具。信息化管理人员利用可视化界面快速设计和修改编码整体结构，工程技术人员配合实现码段具体含义信息，管理、工程人员都可利用查询模块统计代码信息。

说明书

技术领域

本发明属于编码技术领域，尤其涉及一种可扩展规则知识驱动的 图示化柔性编码系统。

背景技术

现代社会正从后工业向信息化转移和过渡，信息、物质和能源成 为核心战略资源，信息和资本、劳动力并列为经济发展要素。制造型 企业通过CIMS、MRP、ERP、PDM等信息化技术正逐步提高核心竞争力。 由于企业缺乏信息标准化的认识，信息的存储与管理导致了信息共享 与集成的瓶颈。为了解决此问题，首先要对信息对象进行标识和建模 才能根据各自特点制定合理的存储与管理策略，信息对象的标识与建 模涉及工程技术人员、管理人员和计算机技术人员，要求具有科学性 与实用性，是多学科专业综合应用技术，也是设计编码规则的理论基 础。

信息是人类认识事物后得到的结果，分类是认识自然事物的重要 手段，通过对现实事物对比和区分进行信息分类，认识逐步细化和系 统化，达到标识事物和信息对象的目的。国内外研究中将分类方法分 为线分类法、面分类法和混合分类法，并指出各自在容量、使用方便 性和适应性等方面的优缺点。这些研究都指出信息分类需遵循科学 性、系统性、扩充性、兼容性、适用性等原则。

肖修剑讨论了编码原理和面向对象的编码模型，提出编码规则可 统一用树状结构表示。杨宾宏,王俊彪从信息管理的角度提出建立完 整编码体系，希望通过本体化技术和编码权限管理统一编码规范，以 上研究成果确立了编码理论基础和若干编码方法。在编码工具技术 上，张金采用规则解析实现了柔性编码，局限在会编程的人员才能设 计编码规则，功能强大但是不适合信息标准化人员（非编程人员）使 用。庞志军提出可视化柔性编码概念并基于数据库实现，绕开编程过 程，但还是需要数据库知识与技巧才能设计编码规则，对信息管理人 员要求依然太高，“可视化”达不到理想效果。

可视化柔性编码系统设计、实现技术难度较大，涉及XML文件解 析、用户界面设计、事件响应编程和数据库存储等技术，编程中需要 对链表、树、字典、集合等数据结构进行操作，非计算机专业人员难 以实现。

发明内容

针对目前存在的问题，本发明提供了一种可扩展规则知识驱动的 图示化柔性编码系统，采用VisualC作为开发工具，涉及数据库相 关编程采用ODBC标准接口，数据操作则利用SQL语言实现。

本发明实施例是这样实现的，一种可扩展规则知识驱动的图示化 柔性编码系统，该图示化柔性编码系统包括：

可视化编码规则设计模块，用于建立各种类型的码段节点，还可 以通过复制、修改、导入、导出操作降低录入工作量；

编码运行模块，设有人机界面接口，利于发挥使用人员效率，用 于非专业人员快速实现具体编码；

入库和编码查询模块，编码规则实施一段时间后，代码数据库里 存储了大量的代码信息，用于用户会针对实际需求对代码库内所有信 息基于码段进行查询，通过筛选操作找出感兴趣的数据集合。

进一步，可视化编码规则设计模块是编码系统的核心，用户编码 的前提是根据编码规范制定编码规则，在此模块，设计思路采用了模 拟Windows文件管理的操作模式，将“码段”比拟成“文件节点”。

进一步，采用XML格式实现规则知识表达和扩充。需要对XML格 式内容进行描述，包括中关键字定义和解析。XML格式解析成树状数 据结构，再并根据需要深度优先遍历成链表结构

进一步，所述图示化柔性编码系统的编码规则采用逻辑结构设 计，建立可扩充的树状逻辑的规则节点树，并在深度和广度上实现可 扩充性。

进一步，所述图示化柔性编码系统采用通用编码规则码段运行解 析器；当编码规则修改后，重新再设计解析规则功能费时费力，采用 动态的数据结构来描述码段、规则节点信息以实现通用解析器。

进一步，所述图示化柔性编码系统采用人机接口设计；用户进行 编码和入库时使用的模块，软件界面便于非专业人员快速实现具体编 码，代码输入模块需要即时事件响应和GUI绘图技术。

进一步，所述图示化柔性编码系统采用代码数据库存储；用户输 入的代码表达成字符串形式；当用户完成编码后，为了便于处理中、 西文统一处理，代码转换成Unicode字符串加以存储；代码的管理则 应采用数据库技术，便于定制查询功能。

进一步，编码规则知识表达与扩充采用的XML格式：

采用XML格式中标识“编码节点”的父节点、子节点分层结构对 应动态编码规则树状分层结构；

编码规则节点的通用内容存储在标识“编码节点”节点的属性里， 特定内容存储在子节点标识“编码数据”里；

XML文件自上而下的完全展开结构对应着编码规则设计中码段的 先后顺序，在树的遍历操作中对应“深度优先遍历”节点顺序；

编码规则的层次信息和编码节点详细信息都包含在一个XML文 件中；

在编码规则节点的数据存储依然采用XML格式加以描述：

编码规则节点的特定内容存储在标识为“编码数据”的子节点里， 不同类型的节点有不同的格式与数据；

采用枚举法描述码段信息，该码段可以兼容数字0-9，字母a-z， 希腊字符、中文字符等，也便于以后修改和扩充码段信息；

采用层次结构来描述码段相邻位之间的关系，以“节点”为关键 字的节点建立了层次关系，最顶层节点代表第1位，次层节点对应第 2位，以此类推，这种描述方式的优点是实现了变长码段。

将码段每种信息都分成2个属性加以存储，分别是“字符”和“含 义”，代表用户可以输入的字符和相关含义；

采用动态规则树来表达规则逻辑知识、规则模板来表达常见的编 码方法，实现了编码规则逻辑内容与码段相分离，达到柔性编码、可 视化设计效果；

采用XML格式表达规则逻辑结构，在解析规则逻辑时，采用深度 优先的遍历方法，可以任意扩充规则而不用重新设计解析模块；据此 设计出通用的码段运行解析器，可以在编码运行界面配合用户输入事 件对规则进行运行与解析。

进一步，良好的人机界面接口利于发挥使用人员效率，软件界面 必须具有操作简单、提示信息完整、输入流畅、内容清晰等特点，便 于非专业人员快速实现具体编码。图形界面划分为5个区域：

编码结果显示区域：在界面正上方显示多个方框代表编码字符长 度和位置，用户有输入时，字符显示在方框内部，绿色高亮度方框为 游标，可用键盘上左移、右移键定位，用户还可以在该区域用鼠标点 击方框以定位输入位置，在游标上方进行编码长度、排列位置提示， 下方进行本码段含义提示。本区域利用底层的绘图操作编程，结合用 户输入事件（键盘输入、鼠标），跟踪显示码段提示信息，动态更新 用户输入，实现了编码过程可视化、形象化。

编码段提示区域：在界面中间位置用于提示，本区域列举本编码 段所有可输入字符以及对应含义，不同类型的编码节点可能具有不同 的提示方式，用户可以在本区域鼠标双击提示行以实现对应字符输 入。

编码结果区域：在界面中间右部，用于存储代码结果，当用户完 成编码后，可以将结果代码复制到剪切板或存入数据库。

编码结果逐位提示区域：在界面中下方，用于存储用户每次输入， 每个码段的含义以及用户输入码的具体含义，高亮度行代表正在输入 的码段。对该区域选定行可以定位输入游标；

命令按钮操作区域：在界面的最下方，用于实现打开编码文件、 清除代码、定位输入游标等操作；

采用以下方式存储代码：

用户输入的代码表达成字符串形式：当用户完成编码后，为了便 于处理中、西文统一处理，代码转换成Unicode字符串加以存储；

代码以数据库方式存储：数据库采用内嵌的Sqlite开源数据库， 具有小巧、速度快等优势，支持标准的数据库操作语言SQL所有基本 语法，数据库的管理、表建立、记录修改与删除都采用SQL语法实现。 建立以下数据库表结构

进一步，查询设计采用以下方式：

由于编码以字符串形式存储，字符串中每个码段的含义是不同 的，因此不能通过常规的数据库查询语言实现，只能设计针对字符串 各个码段的特定查询方式；

定位查询码段：通过起始位与查询长度实现，该方式可以实现任 意单个码段的定位，当设定码段后，查询结果区域的编码记录自动按 照设置进行字符串划分，独立显示出该码段的内容

设定查询条件：当码段确定后，需要设置查询条件以确定记录该 码段是否符合要求，根据工程需求，设计了2种查询条件：1、集合 判别法。将码段按照字符串数据类型，判断该码段是否在一个字符串 集合里。2、比较判别法。将码段按照字符串或数值数据类型，判断 该码段是否在指定区间。

设计筛选方式：将当前记录集记为A，符合查询条件的记录记为 B，则筛选结果可以设计为B或A-B，通过多次筛选，可以得到最终 的记录集合。

本系统为编码信息化管理人员和工程技术人员提供适应性更强， 不需要具备编程知识和数据库知识便可以可视化方式快速构造编码 规则体系，码段长度可变、内容随时可变的编码工具。信息化管理人 员利用可视化界面快速设计和修改编码整体结构，工程技术人员配合 实现码段具体含义信息，管理、工程人员都可利用查询模块统计代码 信息。

附图说明

图1是本发明实施例提供的可扩展规则知识驱动的图示化柔性 编码系统的结构框图。

图2是本发明实施例提供的可扩展规则知识驱动的图示化柔性 编码系统的逻辑架构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合 附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描 述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明实施案例提供的可扩展规则知识驱动的图示 化柔性编码系统的结构，该结构包括：

可视化编码规则设计模块1，用于建立各种类型的码段节点，还 可以通过复制、修改、导入、导出等操作降低录入工作量；

可视化编码规则设计模块1是编码系统的核心，用户编码的前提是根 据编码规范制定编码规则，在此模块，设计思路采用了模拟Windows 文件管理的操作模式，将“码段”比拟成“文件节点”，用户易于上 手，功能强大。

编码运行模块2，有良好的人机界面接口，利于发挥使用人员效 率，此模块软件界面必须具有操作简单、提示信息完整、输入流畅、 内容清晰等特点，便于非专业人员快速实现具体编码；

入库和编码查询模块3，是编码规则实施一段时间后，代码数据库里 存储了大量的代码信息，此时用户会针对实际需求对代码库内所有信 息基于码段进行查询，通过筛选操作找出感兴趣的数据集合。

通过可视化编码规则设计模块1建立各种类型的码段节点，还可 以通过复制、修改、导入、导出等操作降低录入工作量；编码运行模 块2有良好的人机界面接口，利于发挥使用人员效率，此模块软件界 面必须具有操作简单、提示信息完整、输入流畅、内容清晰等特点， 便于非专业人员快速实现具体编码；

入库和编码查询模块3是编码规则实施一段时间后，代码数据库 里存储了大量的代码信息，此时用户会针对实际需求对代码库内所有 信息基于码段进行查询，通过筛选操作找出感兴趣的数据集合。

在本系统里如何实现规则知识表达和扩充、通用的码段解析器、 基于码段的复合查询是关键问题。在实现过程中涉及以下关键技术：

1、采用XML格式实现规则知识表达和扩充，需要对XML格式内容进 行描述。包括中关键字定义和解析，XML格式解析成树状数据结 构，再并根据需要深度优先遍历成链表结构。

2、编码规则逻辑结构设计。建立可扩充的树状逻辑的规则节点树， 并在深度和广度上实现可扩充性。

3、通用编码规则码段运行解析器。当编码规则修改后，重新再设计 解析规则功能费时费力，采用动态的数据结构来描述码段、规则 节点信息以实现通用解析器。

4、人机接口设计。用户进行编码和入库时使用的模块，对人机接口 有很高要求，软件界面必须具有操作简单、提示信息完整、输入 流畅、内容清晰等特点，便于非专业人员快速实现具体编码，代 码输入模块需要即时事件响应和GUI绘图技术。

5、代码数据库存储。用户输入的代码表达成字符串形式，当用户完 成编码后，为了便于处理中、西文统一处理，代码转换成Unicode 字符串加以存储；代码的管理则应采用数据库技术，便于定制查 询功能。

图2示出了本发明实施例提供的编码系统的具体架构图。具体详 述如下：

第一、编码规则知识表达与扩充采用的XML格式：

采用XML格式中标识“编码节点”的父节点、子节点分层结构对 应动态编码规则树状分层结构；

编码规则节点的通用内容存储在标识“编码节点”节点的属性里， 特定内容存储在子节点标识“编码数据”里；

XML文件自上而下的完全展开结构对应着编码规则设计中码段的 先后顺序，在树的遍历操作中对应“深度优先遍历”节点顺序；

编码规则的层次信息和编码节点详细信息都包含在一个XML文 件中；

在编码规则节点的数据存储依然采用XML格式加以描述：

编码规则节点的特定内容存储在标识为“编码数据”的子节点里， 不同类型的节点有不同的格式与数据；

采用枚举法描述码段信息，该码段可以兼容数字0-9，字母a-z， 希腊字符、中文字符等，也便于以后修改和扩充码段信息；

采用层次结构来描述码段相邻位之间的关系，以“节点”为关键 字的节点建立了层次关系，最顶层节点代表第1位，次层节点对应第 2位，以此类推，这种描述方式的优点是实现了变长码段。

将码段每种信息都分成2个属性加以存储，分别是“字符”和“含 义”，代表用户可以输入的字符和相关含义；

采用动态规则树来表达规则逻辑知识、规则模板来表达常见的编 码方法，实现了编码规则逻辑内容与码段相分离，达到柔性编码、可 视化设计效果；

采用XML格式表达规则逻辑结构，在解析规则逻辑时，采用深度 优先的遍历方法，可以任意扩充规则而不用重新设计解析模块；据此 设计出通用的码段运行解析器，可以在编码运行界面配合用户输入事 件对规则进行运行与解析。

第二，良好的人机界面接口利于发挥使用人员效率，软件界面必 须具有操作简单、提示信息完整、输入流畅、内容清晰等特点，便于 非专业人员快速实现具体编码。图形界面划分为5个区域：

编码结果显示区域：在界面正上方显示多个方框代表编码字符长 度和位置，用户有输入时，字符显示在方框内部，绿色高亮度方框为 游标，可用键盘上左移、右移键定位，用户还可以在该区域用鼠标点 击方框以定位输入位置，在游标上方进行编码长度、排列位置提示， 下方进行本码段含义提示。本区域利用底层的绘图操作编程，结合用 户输入事件（键盘输入、鼠标），跟踪显示码段提示信息，动态更新 用户输入，实现了编码过程可视化、形象化。

编码段提示区域：在界面中间位置用于提示，本区域列举本编码 段所有可输入字符以及对应含义，不同类型的编码节点可能具有不同 的提示方式，用户可以在本区域鼠标双击提示行以实现对应字符输 入。

编码结果区域：在界面中间右部，用于存储代码结果，当用户完 成编码后，可以将结果代码复制到剪切板或存入数据库。

编码结果逐位提示区域：在界面中下方，用于存储用户每次输入， 每个码段的含义以及用户输入码的具体含义，高亮度行代表正在输入 的码段。对该区域选定行可以定位输入游标；

命令按钮操作区域：在界面的最下方，用于实现打开编码文件、 清除代码、定位输入游标等操作；

采用以下方式存储代码：

用户输入的代码表达成字符串形式：当用户完成编码后，为了便 于处理中、西文统一处理，代码转换成Unicode字符串加以存储；

代码以数据库方式存储：数据库采用内嵌的Sqlite开源数据库， 具有小巧、速度快等优势，支持标准的数据库操作语言SQL所有基本 语法，数据库的管理、表建立、记录修改与删除都采用SQL语法实现。 建立以下数据库表结构

第三，查询设计采用以下方式：

由于编码以字符串形式存储，字符串中每个码段的含义是不同 的，因此不能通过常规的数据库查询语言实现，只能设计针对字符串 各个码段的特定查询方式；

定位查询码段：通过起始位与查询长度实现，该方式可以实现任 意单个码段的定位，当设定码段后，查询结果区域的编码记录自动按 照设置进行字符串划分，独立显示出该码段的内容

设定查询条件：当码段确定后，需要设置查询条件以确定记录该 码段是否符合要求，根据工程需求，设计了2种查询条件：1、集合 判别法。将码段按照字符串数据类型，判断该码段是否在一个字符串 集合里。2、比较判别法。将码段按照字符串或数值数据类型，判断 该码段是否在指定区间。

设计筛选方式：将当前记录集记为A，符合查询条件的记录记为 B，则筛选结果可以设计为B或A-B，通过多次筛选，可以得到最终 的记录集合。

本方案发明的可扩展规则知识驱动的图示化柔性编码系统，通过 可视化编码规则设计模块1建立各种类型的码段节点，还可以通过复 制、修改、导入、导出等操作降低录入工作量；编码运行模块2有良 好的人机界面接口，利于发挥使用人员效率，此模块软件界面必须具 有操作简单、提示信息完整、输入流畅、内容清晰等特点，便于非专 业人员快速实现具体编码；入库和编码查询模块3是编码规则实施一 段时间后，代码数据库里存储了大量的代码信息，此时用户会针对实 际需求对代码库内所有信息基于码段进行查询，通过筛选操作找出感 兴趣的数据集合。

此系统为编码信息化管理人员和工程技术人员提供适应性更强， 不需要具备编程知识和数据库知识便可以可视化方式快速构造编码 规则体系，码段长度可变、内容随时可变的编码工具。信息化管理人 员利用可视化界面快速设计和修改编码整体结构，工程技术人员配合 实现码段具体含义信息，管理、工程人员都可利用查询模块统计代码 信息。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。