基于本體的工程材料選擇知識(shí)庫(kù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著技術(shù)的發(fā)展，可使用的工程材料種類和數(shù)量十分龐大，新材料還在不斷的出現(xiàn)，此外，工程材料通常與制造工藝密切相關(guān)，在材料選擇過(guò)程中，設(shè)計(jì)工程師需要考慮大量的各種因素，非常依賴于領(lǐng)域的知識(shí)。一個(gè)開(kāi)放、可共享和可擴(kuò)展的工程材料選擇知識(shí)庫(kù)對(duì)于提高產(chǎn)品材料選擇的智能化水平、提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率有重要的意義。
　　本文對(duì)工程材料選擇涉及的知識(shí)概念和關(guān)系進(jìn)行了研究和分析，對(duì)目前的熱點(diǎn)研究:基于本體的語(yǔ)義Web技術(shù)進(jìn)行了分析和探索;本體技術(shù)在形

2、式化、開(kāi)放性和共享性等方面比其它知識(shí)建模技術(shù)提供更強(qiáng)大的能力。提出將基于本體的語(yǔ)義Web技術(shù)應(yīng)用到工程材料選擇知識(shí)建模中;設(shè)計(jì)了工程材料選擇知識(shí)的本體表示模型和基于本體的工程材料選擇知識(shí)庫(kù)的總體方案。該知識(shí)庫(kù)包括工程材料選擇知識(shí)的概念庫(kù)、材料選擇知識(shí)規(guī)則庫(kù)和材料選擇知識(shí)的實(shí)例庫(kù)。在材料選擇知識(shí)的概念建模中，根據(jù)工程材料信息進(jìn)行分析，對(duì)相關(guān)的概念信息進(jìn)行抽象提取和概念模型分析，并進(jìn)行概念建模，使用Protégé生成本體概念模型;采用語(yǔ)義網(wǎng)

3、規(guī)則語(yǔ)言(DWRL)將材料選擇因果知識(shí)表達(dá)為一組知識(shí)規(guī)則，形成材料選擇知識(shí)規(guī)則庫(kù)，增強(qiáng)本體知識(shí)庫(kù)的推理能力;通過(guò)調(diào)研和知識(shí)總結(jié)，建立了部分齒輪零件材料選擇知識(shí)實(shí)例，采用基于本體的資源描述框架(RDF)模式進(jìn)行表示。在知識(shí)庫(kù)實(shí)現(xiàn)上，采用Java編程技術(shù)調(diào)用SWRL API和OWL API，將知識(shí)庫(kù)層、用戶界面層及推理層三大模塊組建成一個(gè)完整材料選擇系統(tǒng);并使用基于描述邏輯的Drools規(guī)則推理機(jī)對(duì)本體進(jìn)行推理，使用語(yǔ)義網(wǎng)規(guī)則查詢語(yǔ)言(SQ

4、WRL)對(duì)材料選擇知識(shí)進(jìn)行語(yǔ)義查詢。最后根據(jù)建立的工程材料選擇知識(shí)庫(kù)的可擴(kuò)展特性，擴(kuò)展建立一個(gè)齒輪材料選擇知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)齒輪產(chǎn)品進(jìn)行基于知識(shí)的材料選擇，給出一個(gè)齒輪材料知識(shí)選擇實(shí)例。
　　本文開(kāi)發(fā)的基于本體的工程材料選擇知識(shí)庫(kù)已經(jīng)基本完成，并通過(guò)齒輪材料選擇實(shí)例驗(yàn)證。材料選擇測(cè)試表明，使用本體概念建模的方式建立的材料選擇知識(shí)庫(kù)是有效性和開(kāi)放的;在實(shí)際工程應(yīng)用中，本體能夠?qū)崿F(xiàn)在不同平臺(tái)和應(yīng)用之間實(shí)現(xiàn)共享、重用及互操作;完成的基