复杂产品设计知识智能检索研究-论文.pdf

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1、复杂产品设计知识智能检索研究冰马绪凯丁晟春(南京理工大学经济管理学院南京210094)摘要：【目的】快速、准确获取产品设计知识，以满足复杂产品设计过程中的知识需求。【方法】以本体作为知识表示模型，对产品设计知识进行组织、表示。利用贝叶斯算法识别设计人员检索问句类型，减少候选问题集的范围。基于TF(TermFrequency)及余弦相似性度量检索问句与候选问题集的关键词相似度，基于问句的词形与句长计算检索问句与候选问题集的句法相似度。【结果】利用该方法在国防领域身管产品设计知识上进行测试，实验结果查准率为91．3％，查全率为86．2％，查

2、准率优于其他算法。【局限】检索结果依赖于候选问题集的数量，在大规模问题集的情况下，相似度算法运算量很大，需进一步优化。【结论】测试结果表明该方法在复杂产品设计知识检索中是有效的，对问句类型识别、问句相似度计算具有积极意义。关键词：复杂产品本体知识表示相似度知识检索身管分类号：TP3911引言理解。因此，本文将本体作为产品设计知识建模与表示工具，提出复杂产品设计知识智能检索方法。复杂产品是指客户需求复杂、产品组成复杂、设计技术复杂的一类产品，如航天器、飞机、汽车、船2相关工作舶、武器系统等，复杂产品研制是一个继承与重用设本体作为一种有效表

3、现概念层次结构和语义的理计知识的过程，而设计知识往往散落和隐含在科学原论和方法，被广泛应用于计算机科学和信息管理领域，理、技术标准、产品实例、产品部件设计参数、专家并且被成功应用于构建新的智能检索系统。2009年，经验性知识、三维模型之中。复杂产品设计过程涉及Jin等[31提出基于本体的OWL产品设计知识检索模型；到产品设计流程知识、部件知识、设计流程参数、产2011年，Chen等[4】提出基于规则和本体的产品设计知品实例及其属性值，而这些过程知识相互联系，形成识方法，两者都能有效提供产品设计开发知识需求，一个复杂的知识网。现有的企业知

4、识管理系统主要是但都存在知识模型经常变动等问题。贾雪峰等I5]利用面向企业管理，是事务性的业务知识管理，难以支持复杂产品设计过程Ⅲ。因此，有必要对产品设计知识进本体中语义概念关系及语义扩展机制对查询关键词进行分析和组织。本体自从被引入到人工智能领域，就行概念扩展，进而计算相似度返回检索结果。孟红伟自然而然地成为一种重要的知识组织模型和工具【2J。】利用领域本体进行查询处理与语义扩展，通过查而智能检索的目标是为用户提供既简洁又准确的信询关键词与领域概念的相关度计算进行检索。曹灵莉息，尽可能保证较高的查全率和查准率。本体能够描等[7】基于本

5、体对产品绿色设计知识进行表示，通过语义述特定领域概念之间的关系，提供对领域知识的共同检索和文本相似度匹配，实现绿色设计知识检索。但部收稿El期：201403—24收修改稿日期：2014．0522+本文系国防科技_T业局基础科研项目“基于知识1二程的一智能设计”(项目编号：A2620133003)、国家社会科学基金重大项目“基于语义的馆藏资源深度聚合与可视化展示研究”(项目编号：ll&ZD152)和中央高校基本科研业务专项资金项目“移动互联网服务使用偏好学习机制研究”(项目编号：30920140111006)的研究成果之一。I匝现代图书情

6、报技术总第250期2014年第9期分研究‘7】基本思想都是以关键词为检索对象，通过关其基本思想为：键词的相似度计算获取结果。而设计人员的检索需求(1)复杂产品设计知识大多为非结构化信息，往往是复杂的，关键词难以表达检索意图，可能无法以难以有效利用，通过对这些信息进行抽取，并以几个关键词的简单组合表述清楚。因此，检索效果很难OWL本体语义进行表示，形成产品设计知识本体，达到设计人员的需求。然而以自然语言问句方式进行检而本体的作用就是在特定的产品设计领域，存储产索时，不需要设计人员把问题分解成关键词，可以提高品设计相关的概念、属性、实例以及

7、相关资源，便检索结果与检索意图的匹配度。Wang等【8】提出基于问于知识重用：句的语法结构计算问句的相似度，将问句作为一个整(2)为提高检索的效率，针对设计人员的检索问体进行计算，但准确率偏低。董自涛等【9]基于编辑距离句倾向构建候选问题集，依据实际情况对问题集进行算法计算句子问相似度，但其相似度局限在句子词汇分类，在不同的类目中填充候选问句；计算上，精度不高。Moreda等[1o】提出基于知网计算问(3)依据TF及余弦相似性计算问句与候选问题集句与问题集的相似度，但知网收录的词汇数量有限，特关键词相似度，基于词形、句长相似度计算问句与

8、候定领域内词汇更少，在相似度计算方面具有局限性。张选问题的句法相似度，并综合两个相似度值实现问句亮等【1Ij基于向量空问模型计算句子间相似度，将问句匹配；与问题库逐一进行计算，运算量大，时间复杂度大。(4)