前言：我國一直高度重視國有經濟的發(fā)展，機械工程一直是不可或缺的一個部分，需要我們高度重視起來，本體也是相當重要的知識理論，能夠幫助我們解決許多問題。本研究就重點研究一下本體在機械工程中的應用。
　　1.本體的簡單介紹
　　在信息科學中， 作為一種知識表示方法， 本體包括了研究領域內對象的名稱、對象屬性和相互關系的邏輯描述， 提供了領域內知識表示和交流的詞匯集合和集合中各個對象的關系集合。本體具有以下顯著的優(yōu)點： 異構系統(tǒng)互操作， 在異構主體之間對交流的結構化信息達成共識，這是本體開發(fā)的一個主要目標；通過本體復用、映射和集成等方式實現領域知識復用， 這是本體研究的主要動力之一；明確的領域認定， 利用本體表示方法本文由論文聯(lián)盟收集整理描述領域認定，當領域發(fā)生變化時，對應的領域認定的改變也相對比較容易；分析領域知識， 建立領域本體， 實現領域知識的應用和管理；將領域知識與操作性知識相分離。本體自20世紀90年代初至今經過了10多年的發(fā)展， 從概念到邏輯基礎，從實現語言、構建環(huán)境到方法論， 已經初步構建了本體的理論框架和技術體系，并在眾多領域得到廣泛應用。建造本體被看作是改進知識工程過程、增強知識共享和復用、促進異構系統(tǒng)間互操作的重要手段。本體已經廣泛應用于常識知識、企業(yè)集成、自然語言翻譯、語義Web、軟件設計、醫(yī)藥工程、機械工程、電子商務、情報信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、基因工程和生物信息系統(tǒng)等。本體在機械制造行業(yè)的應用包括企業(yè)本體、工程設計本體、產品本體、產品設計資源本體和（ 分布式） 工作流程本體等。
　　2.本體在機械工程中的應用
　　2.1 工程本體的PHYSSYS
　　Brost 和Akkermans 等人于1997 年面向工程領域建模、模擬和設計開發(fā)了一個基于動態(tài)系統(tǒng)理論的通用形式化本體PhysSys， 在PhysSys的基礎上， 建立了知識庫OLMECO， OLMECO是一個物理系統(tǒng)（如熱力學系統(tǒng)、汽車或機床的）的模型部件庫。這一工程本體表達了物理系統(tǒng)在不同角度下的概念模型。從不同的角度來觀察物理系統(tǒng)， 可以得到系統(tǒng)布局、物理過程和數學關系3個視圖。相應地， PhysSys本體包含了部件本體、過程本體和數學本體3個基礎本體， 分別對應于3 個視圖的形式化描述，3個基礎本體通過不同形式的投影構成PhysSys本體，部件本體的建立是從單純的結構角度來看一個系統(tǒng)。按照常規(guī)系統(tǒng)論的觀點，一個系統(tǒng)由不同的具有邊界和外部環(huán)境的實體構成， 實體本身又由一定的結構單元按一定的相互關系形成實體的內部結構， 因此部件本體通過抽象反映了一個統(tǒng)的結構特性， 而忽略了其動態(tài)過程和數學約束。部件本體反映了系統(tǒng)的部分整體關系、拓撲關系和系統(tǒng)理論， 壓力機、銑床、磨床等模型； 其他應用領域還包括熱力學系統(tǒng)、電氣設備等。
　　2.2 本體機械產品的智能信息檢索
　　隨著網絡信息的迅速增加，用戶對網絡數據檢索的性能提出了更準、更全、更智能的要求。智能檢索已成為當前信息檢索領域研究的前沿性課題。本文在國家基金的資助下，研究基于本體的機械產品領域智能信息檢索方法及其工程實現，取得的主要研究成果有： （1）針對已有本體建模方法的局限性，提出基于本體生命周期的建模方法，建立了MPO結構模型。提出了基于平面螺旋關系的本體知識存儲機制，降低了查詢構造的復雜度，提高了查詢擴展的效率。（2）設計了領域智能信息檢索系統(tǒng)的三層體系結構，實現了查詢生成，上海商標注冊，查詢優(yōu)化，匹配服務，檢索結果序列優(yōu)化等功能模塊。（3）提出了一種新的基于查詢表達式與關系表互為映射的查詢提煉算法（QRMM），使得自然語言查詢處理過程中避免引入復雜的分詞環(huán)節(jié)，能夠識別查詢語句中的核心概念，有效地提高了查詢效率。（4）根據檢索的結果與檢索詞的關聯(lián)程度，提出一種新的基于本體加權語義樹的相似度算法（OWSTS），使得檢索的結果文檔按照語義從高到低排列。 （5）建立了基于本體的機械產品領域信息檢索原型系統(tǒng)，充分利用本體在知識重用和共享上的優(yōu)勢，幫助用戶從領域知識庫中高效地獲取專業(yè)信息。
　　2.3 機械工藝本體的信息檢索
　　為清楚地描述機械加工工藝知識、提高工藝知識檢索和查詢的效率、提高工藝知識管理水平。本文借鑒和吸收知識管理領域本體論研究的成果，深入探索了機械加工工藝知識本體的構建理論和方法以及基于本體的機械加工工藝知識檢索方法，取得如下研究成果： 1.在分析現有本體理論、建模方法、特征以及本體描述語言的基礎上，結合軟件工程方法，提出了螺旋上升式的機械加工工藝知識本體的開發(fā)方法。針對機械加工工藝知識，提出了創(chuàng)建一個標準的、可擴展的、獨立的機加工工藝領域本體的過程和方法。 2.針對傳統(tǒng)知識管理系統(tǒng)知識檢索模塊中基于關鍵詞的檢索技術的不足，研究了基于本體的機械加工工藝知識語義推理的實現方法，應用公理推理、離線語義推理和正向推理的語義推理方法實現了機械加工工藝方法知識的智能檢索。 3.在本體構建和基于本體的知識檢索方法理論研究的基礎上，利用Java+JENA技術編程實現了基于本體的機加工工藝知識語義檢索原型系統(tǒng)（MPKRPS——Machining Process Knowledge Retrieval Prototype System），以機械加工工藝方法領域知識為目標對象，實現了基于本體的知識描述和基于語義推理的智能型知識描述。原型系統(tǒng)驗證了所提出的理論和方法的有效性和正確性。本文的探索性研究證明，將本體理論和方法應用于機械加工工藝知識管理領域是可行的、有效的。
　　2.4 機械產品知識嵌入本體模型
　　在近年來，隨著產品數據管理系統(tǒng)的應用，企業(yè)積累了大量的產品開發(fā)信息，如設計說明書、工程圖紙、標準規(guī)范等，它們存放在半結構化和非結構化的文檔中，管理還局限于傳統(tǒng)的數據分類存儲和檢索，重用只能依從于人的主觀思維，而且與設計過程和設計人員相脫離，導致上述設計知識的重用率比較低。因此，多數企業(yè)在設計過程中還不能充分利用已有的設計知識，需要提供一種便捷的方式讓設計人員知道哪些知識可以用來指導下一步的設計，將相關知識的“被動”查詢轉變?yōu)?ldquo;主動”嵌入和應用，進而提高知識的重用率。設計過程實例運行階段，根據任務的組織結構、參與者、任務對象，借助本體的關聯(lián)關系，將相關的知識推送給設計者。因此，結合設計四要素的分析和知識嵌入的定義，綜合本體在機械工程領域的研究現狀，建立了設計本體的核心視圖。在本體模型中，將設計本體劃分為四大領域，分別為設計過程本體、設計組織本體、設計對象本體、知識對象本體。其中，由于知識對象的異構性，將其劃分為六類，分別為描述性知識、結構性知識、方法性知識、手冊性知識、判斷性知識和過程性知識，每一種類型采用不同的表示方法，在此不再詳述。此外，設計對象本體中的部分概念可以由知識對象本體中的描述性知識和結構性知識來表示，設計過程本體也是知識對象本體中過程性知識的一部分。
　　結束語：本文簡單介紹了本體的概念，重點介紹了本體在機械工程中的各個應用，都在現在我們需要高度運用在機械工程中去的，能夠有效提高工作效率，在加強知識的信息化管理，促進我國經濟不斷向前發(fā)展。

本文編號：1035