跨領域異構產品模型語義集成的若干基礎問題研究.pdf

1、協(xié)同產品開發(fā)中，數字化產品模型是設計優(yōu)化、性能分析、評測和仿真運行的基礎，如何將不同階段的產品模型有效地進行集成，最大限度地實現產品信息的共享與重用，一直是需要重點解決的基礎問題。隨著知識在產品生命周期中的作用日益顯著，對產品開發(fā)各個領域間信息共享與集成達成的共識是：不僅需要交換產品的幾何數據，更需要交換掩藏在產品數據后的語義。
　　 復雜產品的協(xié)同開發(fā)通常涉及了多個學科，需要跨企業(yè)的多個功能團隊合作，以及大量設計、分析方面的輔

2、助工具支持，由此引起了一些領域模型問語義集成問題。產品的大部分知識是隱含的，約束和規(guī)則等被封裝在應用系統(tǒng)內部，模型中含有較少的工程語義知識，不同領域模型只在較低層次上實現共享和重用。此外，各領域從不同的視角出發(fā)，在不同的側面描述產品信息，各功能系統(tǒng)的目標和解決方案不同，有自身的數據模型和數據組織方式，領域語義的表達存在復雜的異構性，容易造成跨領域傳遞時工程語義丟失和語義歧義，使得協(xié)同在多方面受到了限制。因此，有必要深入研究基于語義的跨領

3、域產品模型集成技術，實現產品數據、知識在語義層的共享、交換與重用。
　　 論文在國家973計劃項目“虛擬現實的基礎理論、算法及其實現”子課題“產品建模技術研究”，航天科技創(chuàng)新基金項目等相關研究課題支持下，圍繞跨領域產品模型語義集成中語義的表達、獲取以及映射等基礎問題展開研究，主要工作包括：
　　 (1)提出一個跨領域產品模型語義集成框架CPMSIF。
　　 CPMSIF分為概念層和模型層，概念層包括核心產品本體和

4、多個領域本體，支持產品知識的形式化語義表達；模型層由多個領域語義模型組成，具有良好的可擴展性。論文重點對概念層的產品本體組織方式、定義、本體構建技術和核心產品本體內容進行了分析。利用多個本體建立的概念體系作為驅動源，提出了一種語義驅動的產品模型知識共享與重用技術，能有效避免重復建模的低效，支持語義理解基礎上的跨領域知識重用。
　　 (2)提出一個面向協(xié)同的產品語義模型，在多個抽象層次進行協(xié)同知識的語義表達。
　　 語義模

5、型是語義集成的基礎。針對跨領域協(xié)同中產品語義的隱含和缺失問題，在兼容原有的應用領域模型基礎上，通過模型語義解釋和語義擴展對攜帶工程語義、設計意圖的多抽象層次的知識進行捕獲和表達?；趹媚Ｐ徒忉尩恼Z義以本體定義的概念作為語義載體，顯式化協(xié)同建模元素中蘊涵的語義，達到語義強化目的；基于應用模型擴展的語義則進一步擴充解釋語義對象相關的關鍵特性和其他高層語義。通過多抽象層次的表達，語義模型能有效支持集成環(huán)境中不同協(xié)作者達到對產品知識的一致的、

6、正確的理解，提高了知識的可重用程度。
　　 (3)提出基于元模型語義提升和多策略語義加強的語義獲取技術。
　　 針對產品語義模型中的不同抽象層次語義，結合提取和推送的獲取方式，從已有模型中易獲取的底層數據出發(fā)，通過對模型資源的元模型分析、本體語義抽取和語義豐富，來自動獲取解釋語義；通過預定義的補充、基于領域知識的自動推理和傳遞等多種策略，來獲取擴展語義。
　　 (4)提出一種工程語境相關的多層次異構模型語義映射技