基于本體的工程材料選擇知識庫的設(shè)計與實現(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)，在材料選擇過程中，設(shè)計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。一個開放、可共享和可擴展的工程材料選擇知識庫對于提高產(chǎn)品材料選擇的智能化水平、提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量和效率有重要的意義。
　　本文對工程材料選擇涉及的知識概念和關(guān)系進行了研究和分析，對目前的熱點研究:基于本體的語義Web技術(shù)進行了分析和探索;本體技術(shù)在形

2、式化、開放性和共享性等方面比其它知識建模技術(shù)提供更強大的能力。提出將基于本體的語義Web技術(shù)應(yīng)用到工程材料選擇知識建模中;設(shè)計了工程材料選擇知識的本體表示模型和基于本體的工程材料選擇知識庫的總體方案。該知識庫包括工程材料選擇知識的概念庫、材料選擇知識規(guī)則庫和材料選擇知識的實例庫。在材料選擇知識的概念建模中，根據(jù)工程材料信息進行分析，對相關(guān)的概念信息進行抽象提取和概念模型分析，并進行概念建模，使用Protégé生成本體概念模型;采用語義網(wǎng)

3、規(guī)則語言(DWRL)將材料選擇因果知識表達為一組知識規(guī)則，形成材料選擇知識規(guī)則庫，增強本體知識庫的推理能力;通過調(diào)研和知識總結(jié)，建立了部分齒輪零件材料選擇知識實例，采用基于本體的資源描述框架(RDF)模式進行表示。在知識庫實現(xiàn)上，采用Java編程技術(shù)調(diào)用SWRL API和OWL API，將知識庫層、用戶界面層及推理層三大模塊組建成一個完整材料選擇系統(tǒng);并使用基于描述邏輯的Drools規(guī)則推理機對本體進行推理，使用語義網(wǎng)規(guī)則查詢語言(SQ

4、WRL)對材料選擇知識進行語義查詢。最后根據(jù)建立的工程材料選擇知識庫的可擴展特性，擴展建立一個齒輪材料選擇知識庫系統(tǒng)，實現(xiàn)了對齒輪產(chǎn)品進行基于知識的材料選擇，給出一個齒輪材料知識選擇實例。
　　本文開發(fā)的基于本體的工程材料選擇知識庫已經(jīng)基本完成，并通過齒輪材料選擇實例驗證。材料選擇測試表明，使用本體概念建模的方式建立的材料選擇知識庫是有效性和開放的;在實際工程應(yīng)用中，本體能夠?qū)崿F(xiàn)在不同平臺和應(yīng)用之間實現(xiàn)共享、重用及互操作;完成的基