面向协同的机械产品设计知识本体建模研究

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1、面向协同的机械产品设计知识本体建模研究摘要伴随着知识经济大潮，机械产品设计活动越来越依赖于有效的知识支持，这就要求实用有效的设计知识建模的支持。而机械产品设计过程是一个多任务、多主体参与的复杂过程，其中涉及到大量的类型各异、结构复杂的设计知识，而且这些知识往往还与一定的设计过程以及设计人员之间存在着密切的关联关系，这就增加了设计知识建模的难度。针对以上问题，本文采用本体论和知识协同的思想，研究机械产品设计知识的建模机制，本文的研究工作主要围绕以下三个方面展开：(1)分析机械产品设计知识特征。为了构建实用有效的设计知识模型，必须要对设计知识进行分析。为此，首先结合设

2、计过程与设计知识的关联，研究了设计知识的基本概念、生命周期及其在设计过程中的重要作用，在此基础上对其基本特征进行了总结和归纳，然后依据设计知识的不同的表达方法对其进行了分类研究。(2)提出设计知识本体建模框架。首先，结合设计过程中的多目标、多主体之间的知识协同，分析了设计知识领域的重要概念以及概念之间的关系。在此基础上，提出了设计知识的本体建模框架并构建了相应的概念实体模型，该框架中主要包含产品实例、设计过程、组织结构、知识对象以及图文档五类主要的概念实体。(3)对各类设计知识进行表示。基于设计知识本体框架，针对设计知识分类体系中的各类知识的特点，研究其表示方法，

3、完成对设计知识的建模和表示。在文章的最后，基于开源的本体编辑工具Prot696构建了设计知识本体实例，验证了建模框架的可行性。关键词：设计知识；知识建模；知识协同；本体论：CoUaboration—orientedResearchonOntologyModelingofMechanicalProductDesignKnowledgeAbstractWiththetideofknowledgeeconomy，mechanicalproductdesignhasbecomeincreasinglydependentontheeffectivesupportofdesi

4、gnknowledge，whichrequireseffectualdesignknowledgemodeling．Themechanicalproductdesignprocessisverycomplexcontainingmultipletasksandrequiringseveraldesignerstoparticipateinit．ItinvolvesSOmanykindsofcomplexknowledgewhichalwayshascloseassociationwithdesignprocessanddesigner．Thisincreasest

5、hedifficultyofmodelingdesignknowledge．Referringtoaboveproblems，thetheoryofontologyandknowledgecollaborationisadopted．Thisresearchworkmainlyonthefollowingthreeaspects：(1)Theanalysisofthecharacteristicsofmechanicalproductdesignknowledge．Designknowledgemustbeanalyzedinordertobuildpractic

6、alandeffectiveknowledgemodel．Firstly,combiningtheassociationbetweendesignknowledgeanddesignprocess，thebasicconceptsofthedesignknowledgeanditslife-cycleandimportantroleinthedesignprocessarestudied．Secondly,themainfeaturesofthedesignknowledgearesummarized．Lastly,thedifferentexpressionso

7、ftheknowledgeareadoptedtoclassifythedesignknowledge．(2)Thedesignknowledgeontologymodelingframeworkisproposed．Firstly,takingaccountoftheknowledgecollaborationamongmultipleobjectandmultipledesigners，themainconceptsandtherelationamongthemhavebeenresearched．Then，theframeworkofthedesignkno

8、wledg