本体在机械产品智能设计中的应用研究.pdf

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1、专题论述现代制造工程(ModemM粕ufacturingEn画neering)2015年第1期本体在机械产品智能设计中的应用研究+陶俊龙1，刘德仿2，王斌2(1南通大学机械工程学院，南通226019；2盐城工学院优集学院，盐城224001)摘要：对本体的概念及相关技术进行了概述，从知识表示、知识检索以及知识重用等方面介绍了本体在机械设计中的应用情况，并对本体在机械产品智能设计中的应用前景进行展望。关键词：本体；智能设计；知识管理；知识重用中图分类号：仍91文献标志码：A文章编号：167l_3133(2015)Ol珈134—06Theapplication0f伽tolo留in

2、mechallicalproductintemgentdesi印TaoJunlon91，KuDefan92，wangBinz(1SchoolofMechanicalEngineering，NantongUniversity，Nantong226019，Jiangsu，China；2UGSCollege，YaIlchengInstituteofTechnolog)r，Yancheng224001，Jiangsu，China)Abst期n：neconceptofontology舳drelatedtechnologiesaresummarized，肌dtheapplication

3、ofontologyinmechallicaldesigIlisintmdueedf而mthe4spectssuch鸽knowledgerepresentation，retrievalandreuse．Apreliminaryoud00koftheapplic砒ionpros—pectsofontologyinmechanicalpmductintelligentdesi驴ismade．Keywords：ontology；intelligentdesign；knowledgem舳agement；knowledgereuseO引言当今制造企业正面临着市场全球化、制造国际化和产

4、品需求多样化的新挑战，各企业间围绕着产品生产时间、质量和成本的竞争越来越激烈，竞争优势已从过去可见的设备、资本以及劳动力转变为现在不可见的知识¨]。知识化、集成化和智能化成为了机械产品设计的发展方向。在众多的知识管理技术中，本体论定义了规范化描述领域知识的理论和方法，在解决知识交互和共享混乱问题方面具有明显的优势；因此，本体相关技术在机械产品智能设计中的应用越来越受到研究者们的重视嵋-。目前，从产品设计知识管理的角度来看，知识表达不统一、知识库重复构建，以及知识库之间缺乏共享机制等问题，严重制约了产品设计知识的共享和重用∞J。构造本体被看作是改进知识工程过程、增强知识共享和

5、重用，以及促进异构系统间互操作的重要手段。本体在机械产品智能设计领域中的应用主要表现在产品设计知识的表示、检索、重用以及本体集成等方面。本文介绍了本体相关概念以及其在智能设计中的应用，并对本体在机械产品智能设计领域的应用前景进行了初步展望。1本体概述1．1本体的概念本体(ontolog)r)的概念最初起源于哲学领域，是用于研究客观事物存在及其本质和规律的学说，后来被广泛地引用到计算机领域特别是人工智能(AI)和知识工程研究中。近年来，各种研究机构和知识工程研究者提出了多种面向AI的本体定义，其中卟omas【4J“本体是概念模型的明确规范说明”的定义被引用最多。Rudi等人"

6、1进一步认为“本体是共享概念模型明确的形式化规范说明”。本体可以实现术语标准化、领域知识规范化，是有效地共享和重用知识的基础。一个完整的本体应含有5个建模基元：类(classes)或概念(concepts)、关系(relations)、函数(functions)、公理(a)【ioms)和实例(instances)。对本体概念的认识可以归纳为以下几点拍j。·江苏省教育厅省属高校自然科学研究面上自筹经费项目(12l(JD520010)134陶俊龙，等：本体在机械产品智能设计中的应用研究2015年第1期1)本体是对某一领域概念化的表达。2)概念是客观对象在某些属性空间或某一领域上

7、的投影。3)投影规则可能比较复杂，可能需要多次投影或其他转换。4)同一领域的概念化存在某些相似点，但概念化可能有所区别。5)任何本体都不可能包括客观对象的全部属性，只能局限于所关注的领域范围内。6)本体声明之间的转换不一定可逆。1．2本体描述语言及开发工具本体描述语言使得用户可以为领域模型编写清晰的、形式化的概念描述，因此它满足以下要求：定义恰当的语法和语义、有效的推理支持，以及充分且方便的表达能力。近年来，大量的研究工作者对这方面进行研究，诞生了很多种本体描述语言，按照应用领域可以分为3类：1)与web相关的描述