網(wǎng)絡化制造環(huán)境下基于語義的制造知識管理技術若干問題的研究.pdf

1、知識管理技術是網(wǎng)絡化制造的關鍵技術之一，而制造知識又是網(wǎng)絡化制造環(huán)境中核心的知識資源，對制造知識進行有效管理是知識經(jīng)濟時代下網(wǎng)絡化制造的必然需求，其目的是促進先進的制造知識在網(wǎng)絡化制造環(huán)境中得以廣泛和充分地傳播和共享，以知識共享促進網(wǎng)絡化制造協(xié)作。在“基于ASP的網(wǎng)絡化制造應用集成服務技術與系統(tǒng)”等幾項研究課題支撐下，我們結合語義Web(SemanticWeb)技術對網(wǎng)絡化制造環(huán)境下的制造知識表達、制造實例知識網(wǎng)上表達和識別、關系數(shù)據(jù)庫

2、語義知識獲取以及基于知識服務的網(wǎng)絡化制造協(xié)作等問題進行了較深入地研究，并開發(fā)實現(xiàn)了一個原型系統(tǒng)MKMS-SW系統(tǒng)。本文主要論述了MKMS-SW系統(tǒng)的創(chuàng)新研究和關鍵技術。 第一部分，總結歸納了知識管理技術的含義、研究內(nèi)容、發(fā)展歷史以及研究現(xiàn)狀，在解構網(wǎng)絡化制造知識的特點和體系的基礎上，指出了現(xiàn)有知識管理技術應用到制造知識管理上面臨的問題。 第二部分，闡述了MKMS-SW系統(tǒng)設計目標，通過對現(xiàn)有系統(tǒng)的分析對比，提出了基于語義

3、Web的系統(tǒng)邏輯層次模型，通過引入本體層，可以使得制造知識的語義表達清晰，并為制造知識表達、獲取、檢索、以及基于制造知識的網(wǎng)絡化制造協(xié)作提供深層次語義支持。在此基礎上，提出了MKMS-SW系統(tǒng)的功能模型和體系結構，闡明了基于J2EE的系統(tǒng)實現(xiàn)技術，并對系統(tǒng)的體系結構進行了技術評價。 第三部分，首先分析了網(wǎng)絡化制造環(huán)境下制造知識表達的需求，在對現(xiàn)有知識表達方法分析比較之后，提出了一個基于加權語義超圖的制造知識表達模型。該模型采用本

4、體論技術和XTM技術實現(xiàn)，結構上分為三層：本體層、XTM層和資源層。同時，為使高層應用易于對模型進行有效性和一致性檢查，采用超圖數(shù)據(jù)結構形式化地定義了上述模型的概念模型。在這一部分最后，給出了MKMS-SW系統(tǒng)中制造知識本體的具體構成，并提出了一個異構本體的集成機制，增強了MKMS-SW系統(tǒng)的語義互操作性和柔性。 第四部分，詳細討論了制造實例知識的網(wǎng)上表達和識別技術，針對現(xiàn)有制造實例建模技術因為采用特征技術而造成的實用性差的不足

5、，提出了一個基于幾何形狀的制造實例表達模型，該模型分為兩層：制造實例本體層和制造實例XTM層。并給出了實例索引機制，以及實例相似性匹配計算方法。最后闡述了制造實例知識的獲取過程及其關鍵算法。第五部分，著重探討了遺留系統(tǒng)中存儲在關系數(shù)據(jù)庫中的知識的獲取，提出了基于反求工程的關系數(shù)據(jù)庫語義知識獲取方法，該方法主要包括兩個過程：ER模式與知識本體的映射和表數(shù)據(jù)與知識本體實例的映射，并詳細定義了兩個映射過程中的映射規(guī)則。前一個映射過程建立在對關

6、系數(shù)據(jù)庫反求工程基礎上，因而論文還提出了一個基于本體論的關系數(shù)據(jù)庫語義知識反求方法，包括表定義反求和表數(shù)據(jù)反求兩個階段。 第六部分，基于MKMS-SW系統(tǒng)提供的知識共享平臺，提出了一個基于知識服務提供商KSP(KnowledgeServiceProvider)的網(wǎng)絡化制造協(xié)作模式，并給出了一個基于知識服務的網(wǎng)絡化制造協(xié)作模型。圍繞該模型，對模型運行模式、制造知識服務建模、基于OWL-S的制造知識服務本體、基于知識服務流的制造知識