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)明屬于知識管理與知識工程領(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，社會經(jīng)濟(jì)類型正經(jīng)歷著從工業(yè)經(jīng)濟(jì)向知識經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)變，知識正成 為生產(chǎn)力要素中最活躍、最重要的部分。對制造業(yè)來說，機(jī)械加工是制造的靈魂，因此機(jī)械 加工知識是制造企業(yè)最重要的知識資本。機(jī)械加工知識具有廣泛性、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（如工藝方法、制造資源、工藝 參數(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計等），又包括外部的知識（如客戶、供應(yīng)商等）；隱含性指有很大一部分的機(jī) 械加工知識是工藝人員頭腦中的技能、經(jīng)驗、訣竅等，很難以顯性化的方法表達(dá)出來，必須 采用合適的知識挖掘工具來進(jìn)行知識的深層次挖掘和發(fā)現(xiàn)；多樣性指有文字、圖形、符號、 公式等，表現(xiàn)形式多樣；復(fù)雜性指機(jī)械加工知識存在廣泛的多學(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)械加工知識具有重要的作用和眾多的特性，因此對它進(jìn)行有效 的知識管理，實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工知識的集成、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)械加工知識管理的狀況并不理想，知識的語義異 構(gòu)現(xiàn)象突出。語義異構(gòu)是指對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)間的知識交互變得比較 困難，因此我們需要對知識的共享和重用進(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)語理解上的差異。本發(fā)明主要針對語義異構(gòu)的問題，提供一種面向機(jī)械加 工領(lǐng)域的本體構(gòu)建方法，以消除知識系統(tǒng)間語義異構(gòu)的問題，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)間的知識共享、 知識表達(dá)以及知識重用功能。
[0004] 目前本體成為了解決語義異構(gòu)問題的重要手段。本體是通用意義上的術(shù)語定義 集，是關(guān)于種類和關(guān)系的術(shù)語表。這種術(shù)語表為不同的系統(tǒng)提供了共同的術(shù)語，實(shí)現(xiàn)了某 種程度上的知識共享和重用，同時為機(jī)器能夠自動理解語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)域知識的結(jié)構(gòu)，識別領(lǐng)域術(shù)語的本質(zhì)和聯(lián)系，從而 為知識共享打下基礎(chǔ)；其次，本體對領(lǐng)域知識進(jìn)行了復(fù)用，因為避免了重復(fù)的領(lǐng)域知識的共 享；最后，本體采用語義明確、定義統(tǒng)一的術(shù)語使得知識共享成為可能。所以，將本體應(yīng)用到 機(jī)械加工領(lǐng)域來進(jìn)行機(jī)械加工知識的共享、重用以提高知識利用的效率是一個非常有意義 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)語以及術(shù)語之間的關(guān)系，從而將語義表達(dá)出來，在此基礎(chǔ)上，我們能夠 在相關(guān)的系統(tǒng)層面對信息結(jié)構(gòu)和知識內(nèi)容達(dá)成共同的認(rèn)識，實(shí)現(xiàn)加工領(lǐng)域的知識共享和重 用，并進(jìn)行不同系統(tǒng)之間的互操作，在各術(shù)語之間建立一個語義路徑圖，并在術(shù)語層次結(jié)構(gòu) 的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)語義檢索的功能，提高知識發(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，這些方法過于重視本體構(gòu)建的思想，缺少構(gòu)建過程中 每一步的詳細(xì)方法和技術(shù)，如"骨架法"中指出了要進(jìn)行本體檢驗和本體建立，但是沒有指 明本體建立的具體方法，即術(shù)語的搜索和提取方法、關(guān)系的提取與整理方法以及如何對本 體進(jìn)行集成和檢驗等等；其二，針對性不強(qiáng)，由于不同領(lǐng)域的術(shù)語具有不同的特點(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)的該方法對某一個具體領(lǐng)域的針對性就不強(qiáng)，因 此在本體構(gòu)建的過程中對許多領(lǐng)域特性的考慮不是很全面，不能滿足我們針對機(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)境都是國外企業(yè)面臨的實(shí)際狀況，而國內(nèi)外如今制造業(yè)的情 況大不相同，如果要應(yīng)用到我國的企業(yè)上，可能會出現(xiàn)"水土不服"的問題，即不能與我國的 具體實(shí)際緊密地結(jié)合，低本土化的狀況可能會導(dǎo)致構(gòu)建過程中的許多問題?？偟膩碚f，現(xiàn)存 的各種本體構(gòu)建方法并不適合我國制造企業(yè)進(jìn)行機(jī)械加工領(lǐng)域本體的構(gòu)建，我們需要一種 新的方法來完成這項工作。

【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)域缺乏有針對性 并符合領(lǐng)域特點(diǎn)的本體構(gòu)建方法的問題，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，通過適用范圍構(gòu)建該機(jī)械加工領(lǐng)域本體要解決的 問題和涉及到的知識范圍；
[0011] 步驟二、構(gòu)建頂級本體，針對步驟一中確立的本體適用范圍，以PDM中的分類樹為 基礎(chǔ)，參考術(shù)語表，制定核心術(shù)語的集合，即僅包含最基本術(shù)語的小型本體樹形結(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本體中的術(shù)語與PDM的數(shù)據(jù)庫匹配，獲取相關(guān)的材 料內(nèi)容，通過術(shù)語對出現(xiàn)的頻率及上下文關(guān)系，提取術(shù)語間的關(guān)系；
[0013] 步驟四、根據(jù)機(jī)械加工相關(guān)問題建立問題庫，所述問題庫包含問題發(fā)生的場景、所 屬領(lǐng)域、產(chǎn)生的影響、產(chǎn)生的原因信息，問題按照PDM的分類樹進(jìn)行分類；
[0014] 步驟五、建立語境和術(shù)語庫，對步驟三提取來的術(shù)語和語境根據(jù)PDM的分類樹進(jìn) 行分類，并記錄術(shù)語的信息，包括術(shù)語的實(shí)例、術(shù)語的屬性、術(shù)語間的關(guān)系；
[0015] 步驟六、分解頂級本體，將頂級本體分解成若干下級本體，每個下級本體包含領(lǐng)域 內(nèi)的一個方面；
[0016] 步驟七、添加本體內(nèi)容，將步驟五中生成的術(shù)語庫與下級本體進(jìn)行匹配，并將相應(yīng) 的術(shù)語內(nèi)容添加到下級本體中；
[0017] 步驟八、測試下級本體，使用已有的問題庫測試下級本體；
[0018] 步驟九、集成下級本體，根據(jù)本體構(gòu)建原則對已經(jīng)通過測試的下級本體進(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，由知識工程平臺開發(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)械加工平臺中，用于語義檢索、推理；隨著機(jī)械加工知識結(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、針對性不強(qiáng)和本 地化程度低的三點(diǎn)不足，適合我國制造企業(yè)進(jìn)行機(jī)械加工領(lǐng)域本體構(gòu)建時使用，是一個面 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)該對所定義的術(shù)語給出明確