基于知识图谱的复杂薄壁零件机械加工工艺知识建模研究

智能工艺设计是数字孪生环境下工艺设计的核心,零件工艺知识建模是实现基于数字孪生的智能工艺设计的前提。为此,针对航空航天领域复杂薄壁零件机械加工工艺数据结构化程度低、难以重用的问题,提出了典型复杂薄壁零件机械加工工艺知识图谱的构建和质量评估方法。首先,对机械加工工艺知识组成和结构进行分析。其次,通过本体建模、知识抽取、知识储存等相关技术实现了工艺知识的可视化表征,并基于Neo4j图数据库实现机械加工工艺知识检索。最后,利用层次分析法对构建完成的知识图谱进行评估,并以框段类零件的机械加工工艺知识为验证对象,得到子图谱的综合准确度为92.28%。试验结果表明,基于知识图谱的工艺知识建模方法切实可行,有助于实现工艺知识的有效组织和重用,为数字孪生的智能工艺设计奠定基础。

面向地表覆盖Web服务组合的知识建模及推理

随着语义网技术的快速发展和OGC服务的深入应用,地表覆盖Web服务组合成为地表覆盖领域的关键挑战之一。近年来,知识建模在解决Web服务组合方面取得了重要的研究进展,但尚缺少面向地表覆盖服务组合领域的知识模型,进而对地表覆盖服务组合的准确性和智能性造成一定影响。为此,本文提出了一个面向地表覆盖服务组合的知识建模与推理方法,构建了地表覆盖服务本体(land cover service ontology,LCSOnt),并实现了基于数据预处理规则和服务链组合规则的前向链接服务组合推理机制。以地表覆盖变化检测为例,使用LCSOnt对变化检测任务、数据以及服务进行实例化,构建了变化检测服务组合知识规则。最后通过规则推理实现了变化检测服务链的生成,证明了该方法的有效性和可行性。

大单元视域下的语文知识建模与问题设计

基于语文知识建模的大单元问题设计,能够克服以陈述性知识为中心的课堂教学设计问题,建构单元整体化的认知,培养学生语文核心素养,实现知识、方法、能力的迁移,促进学生学习能力提升。基于知识建模的六个环节设计语文大单元问题,关注大单元问题设计的切入点和问题的研读性,以期实现以大概念为核心的高效教学。

基于本体的设计知识建模

研究知识建模问题,以支持设计知识的管理和重用.分析了设计知识管理面临的主要问题;提出了设计知识管理框架,该框架包括3部分:多种知识源设计知识获取、知识建模和设计知识检索;研究了基于本体的设计知识建模方法,包括设计知识本体的定义、基于本体的设计知识库建立、多视图设计知识检索等;讨论了基于本体的设计知识建模的优点.最后以前述研究成果为基础,开发了产品设计知识管理工具.

面向知识管理的知识建模技术

分析了面向知识管理的知识建模技术的需求,提出并阐述了基于知识载体、知识内容信息和知识情境的知识建模技术,讨论了该知识建模技术如何支持知识与知识、知识与人以及知识与过程的集成,最后通过例子说明了该知识建模技术的应用。该技术实现了显性知识和隐性知识的统一建模,不仅有利于实现知识集成,而且具有开放性和易使用性等特点。

基于本体的知识建模技术

为了提高知识检索效率,提出了基于本体的知识建模方法.根据知识与领域本体对应关系,从领域本体构建和基于本体的知识表示两个方面研究确定基于本体的知识建模过程,形成对领域知识的有效组织与表示.讨论了基于OWL语言的领域本体构建过程和基于本体的知识表示方法.该方法保证了本体涉及领域与知识范围的一致性,考虑了本体应用过程中的效果反馈,有利于本体完善和扩展.

农产品冷链HACCP管理体系知识建模与推理

为了保障冷链上农产品的食用安全性和品质以及高效可靠地冷链监控管理。该文在冷链一般性业务流程与HACCP管理体系的基础之上,提出一种基于描述逻辑SROIQ(D)的冷链HACCP知识语义模型CC-HACCP,使用SWRL规则语言描述业务逻辑规则,增强了该模型的知识自动推理能力。以生食牡蛎肉的冷链HACCP管理知识体系为例,使用OWL 2 DL语言对CC-HACCP描述的语义知识进行实现,并且通过知识校验、实例识别与规则推理等功能,完善了整体冷链的HACCP计划,试验结果表明,通过对HACCP冷链安全管理知识的建模与推理,冷链各环节之间进行有效的完善和共享。因此,HACCP知识模型的应用对多方参与的农产品冷链HACCP安全监控管理的整合和完善具有积极的意义,有助于提高农产品冷链物流安全监控管理的效率,从而保障农产品食用安全性和品质。

出租车经验知识建模与路径规划算法

以出租车采集的浮动车数据,研究出租车司机道路选择的经验和规律,建立出租车司机道路寻径的经验知识模型,将城市交通道路网按该知识模型分成不同等级的经验路网;在此基础上提出基于经验知识的交通道路寻径算法,并以武汉市交通路网和浮动车为实验数据,将本文提出的道路寻径算法与传统的最短路径规划算法进行比较,实验结果表明在起止点相同的情况下,本文选择的路径较好地保持了道路等级的一致性和连贯性,明显减少通行时间,更符合自主出行的认知。

面向重用的产品设计过程知识建模与检索

针对传统的产品设计过程知识模型与知识检索方法在提高产品设计过程知识重用性上的不足,提出了多层次多粒度的知识模型以及基于语义的智能检索算法。首先通过分析产品设计过程知识重用的需求,将产品设计过程知识分为项目管理知识、领域知识、产品设计对象知识三类,并建立对应的多层次知识模型。然后在运用本体技术建立产品设计过程知识本体库的基础上,提出了一种基于语义的智能检索算法。最后给出了产品设计过程知识重用模型,并以柴油发动机方案设计为例,证明了该模型的有效性。

基于本体的多设计团队协同产品设计知识建模

为解决多设计团队协同产品设计过程中设计知识共享和重用困难等问题,提出了一种基于本体的多设计团队协同产品设计知识建模方法。分析了多设计团队协同产品设计的特点,建立了多设计团队协同产品设计工作模型,提出了多设计团队协同产品设计知识本体构建框架。以本体建模理论为依据,以机械产品协同设计为研究背景,利用分类和描述的思想方法对基于本体的多设计团队协同产品设计知识建模过程进行了研究,包括设计知识的分类与概念抽取、设计知识的OWL描述以及属性定义。在此基础上,构建了机械产品协同设计知识本体模型。最后通过应用实例验证了该方法的可行性和有效性。

基于工作流的知识建模研究

讨论了知识与业务流程的关系,提出了基于工作流的知识建模及其系统框架;给出了模型相似度和关联度的基本算法;讨论了支持知识与知识、知识与人以及知识与过程的集成技术,以及将知识应用到企业的业务流程中的方法。总结实现基于工作流的知识建模关键技术,最后介绍了一个基于工作流的知识建模原型系统的应用。

知识建模和数据挖掘融合的粗糙度预测新方法

针对当前制造过程海量信息和定性定量知识并存的特性,提出知识建模和数据挖掘技术相融合的建模思想。基于粗糙集模型,首次建立知识的粗糙集函数关系,并构建基于"不可分辨—函数"关系的新型粗糙集模型及预测方法,用以预测加工表面粗糙度。新模型将已有知识嵌入到数据挖掘模型中,其信息划分更精确,获取的决策规则蕴含的知识更丰富,故预测精度更高,预测范围更广。与其他预测模型相比,所建模型仅利用已有知识和信息,不需要建模者额外设计和设定模型的结构形式和参数。实验结果也表明,所建模型在预测有效性和预测精度上均有较好表现。

基于本体的制造知识建模方法及其应用

为提高生产制造资源编排的灵活性和生产过程的适应性,基于本体技术构建了工艺特征和数据属性的本体模型,并提出基于本体模型的服务匹配编排方法和情景响应处理方法。工艺特征本体模型,借鉴计算机数据结构中链表的思想和原理,以本体实例之间的链接关系表达制造工艺知识和生产设备布局;数据属性本体模型以本体方式对数据属性和特征进行描述,使得数据属性独立于具体应用而存在;服务匹配和编排方法借鉴递归算法的思想和原理,采用深度优先的方法对设备服务进行搜索和编排;情景响应处理方法采用多线程和线程同步技术,解决服务调用冲突和状态同步更新的问题。以汽车模型装配生产线为实验对象,验证了所提本体模型和方法在柔性制造中的有效性和应用价值。

面向坦克装甲车辆创新与快速设计的知识建模方法研究

针对目前坦克装甲车辆总体设计中存在的问题,提出了面向坦克装甲车辆创新与快速设计的知识建模方法。在该方法中,首先规划了基于知识的坦克装甲车辆设计流程,然后根据设计流程将坦克装甲车辆设计知识划分为创新设计知识、选型/可重用设计知识、典型问题及其优化求解过程知识。利用本体、基于实例推理、功构映射和模板方法对3种设计知识进行组织建模。基于该建模方法开发了坦克装甲车辆创新与快速设计平台软件,并规划了其与企业已有信息平台之间的业务流程及集成模式。最后,采用该软件对某车辆进行了设计。

集成信息CAD系统中的知识建模与数据映射分析

分析了传统CAD的缺陷 ,提出了集成信息CAD系统 ,对系统结构和需要解决的问题进行了分析 ,论述了集成信息CAD系统中的知识表达形式 .基于功能驱动的思想 ,提出了产品功能知识建模方法 ,分析了EXPRESS语言与C ++和Java之间的数据映射关系 .集成信息CAD系统结构的建立和功能知识建模方法的提出 ,为突破传统CAD的缺陷 ,提高产品开发速度提供了可行的方案 .

面向机械产品创新与快速设计的知识建模方法研究

为了有效获取机械产品设计中的用户需求信息,快速提取设计人员的经验知识并加以重用,指导产品创新与快速设计。通过分析CAD/CAM系统资源重用和协同支持在快速响应中的应用特性,提出了典型机械产品快速响应设计的技术框架以及设计流程,构建了基于领域本体的产品全生命周期产品信息模型以及基于该模型的快速设计框架。通过对机械产品的非结构化数据的研究,采用层次/模块化方法对产品设计知识进行划分,结合基于领域本体的信息抽取技术实例化本体。在此基础上,将粗糙集理论应用到历史数据挖掘中,从而发现产品全生命周期数据间隐含的设计知识,建立了产品方案设计模型。

支持动态变型设计的多领域系统知识建模与推理求解

基于Modelica语言的多领域系统建模关注物理建模和参数优化等问题,缺乏对产品变型设计的支持.通过扩展多领域基本仿真模型,提出一种结构待定和参数待定的变型产品结构模型.该模型按照参数约束、部件约束和模型约束等知识表达规范融入产品设计知识和经验,采用推理机推理确定产品的结构和参数,实现了基于仿真的动态变型设计.最后以实例验证了动态变型设计方法的实用价值.

面向网络化制造服务的本体知识建模研究

针对目前网络化制造环境下,服务描述、发现过程中语义信息动态表达不足的问题,从Web服务的角度提出了一个基于本体的制造服务知识建模方法,并在此基础上构建制造本体模型,最后给出服务模糊匹配的评定方法。重点研究解决了制造服务过程中不同对象间的信息交流、数据交换和知识资源重用三个问题,有效地实现网络制造环境下资源共享与优化配置,为语义Web的网络协同制造服务平台的构建奠定了基础。

基于知识的锤上模锻设计支持系统中知识建模与数据库映射

将模具设计的经验和知识应用于锻造工艺与模具设计过程中,针对锤上模锻设计的特点,提出了面向对象的知识建模方法,建立锤上模锻设计支持系统的知识模型和系统的知识数据库。使用ADO数据库接口技术访问系统知识数据库中的数据,在整个设计过程中,为用户提供有效的知识支持,引导用户完成设计任务。

基于本体的学科知识建模

学科知识建模是一项巨大的工程,当前存在的主要问题有知识库不能很好地共享和重用,难以实现语义上的推理及检索等。把本体技术应用于学科知识建模中,构造了部分课程本体,并实现了对该本体的推理及查询。