基于本體的建筑結(jié)構(gòu)設計案例表示與檢索研究.pdf

1、建筑設計是一個多層次、多階段、多步驟的過程，屬于典型的知識密集型復雜產(chǎn)品設計。在實際的設計過程中，設計人員往往需要借助于歷史大量相似設計文件中包含的知識和經(jīng)驗進行工作。設計人員只憑記憶不可能快速準確地回憶起所有相似的設計文件，必須借助企業(yè)的設計檔案管理系統(tǒng)來實現(xiàn)設計知識的重用。然而當前國內(nèi)的建筑設計企業(yè)在設計檔案管理方面存在諸多弊端，欠缺結(jié)構(gòu)化的設計知識管理方法，使得設計文件的檢索難以有效地實施，造成了不必要的重復設計，進而導致建筑設計

2、企業(yè)整體效率低下。因此，改變傳統(tǒng)的工程設計檔案管理模式，在數(shù)字化、網(wǎng)絡化的環(huán)境下研究基于信息技術的設計知識重用勢在必行。
　　建筑設計過程包含了大量的知識和經(jīng)驗，并且相當復雜，無法用簡單的規(guī)則或者模型進行表示?；诎咐耐评?Case-based Reasoning，CBR)是一種基于知識的問題求解和學習方法，能夠?qū)⒁酝慕?jīng)驗和具體問題情境（案例）下的特定的知識重用于新的問題情境，從而解決新的問題，特別適用于難以用統(tǒng)一的規(guī)則或模型

3、表示而對經(jīng)驗要求較高的領域。因此，采用CBR方法管理建筑設計的案例知識具有天然的優(yōu)勢。另外，隨著語義網(wǎng)的發(fā)展，本體(Ontology)在知識重用和信息檢索領域的優(yōu)勢愈發(fā)明顯。應用本體對案例知識進行表示與組織可有效彌補傳統(tǒng)CBR系統(tǒng)的缺陷。
　　基于上述原因，本文將本體引入CBR方法，研究了建筑結(jié)構(gòu)設計案例的表示與檢索方法。首先闡述了本文的研究背景與意義，剖析了采用基于領域本體的CBR方法進行設計知識管理的重要性與可行性。其次詳細介

4、紹了CBR與本體的相關理論知識，為后續(xù)研究提供了理論基礎。然后在已有的本體構(gòu)建方法基礎上，結(jié)合本文的研究目的和建筑結(jié)構(gòu)設計領域的特點，構(gòu)建了建筑結(jié)構(gòu)設計本體框架，并實現(xiàn)了Protégé平臺的本體建模。最后，提出一種設計案例的表示和檢索方法:一方面采用本體化的特征向量表示方法對案例特征和設計實例進行了形式化定義，另一方面采取了二級案例檢索的策略，即先用SPARQL查詢語句對案例進行篩選，再針對數(shù)據(jù)型與對象型屬性分別計算屬性相似度，采用層次