基于本体的车身设计知识库的构建方法研究.pdf

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1、·现代设计与先进制造技术·黄林王华刘波基于本体的车身设计知识库的⋯⋯17基于本体的车身设计知识库的构建方法研究黄林，王华，刘波(1．上海交通大学上海市数字化汽车车身工程重点实验室，上海200240)(2．重庆长安汽车股份有限公司，重庆401120)摘要：在研究本体、知识库相关理论，分析车身设计领域知识形态结构的基础上，建立了车身设计知识本体，并将本体论引入到车身设计知识的管理系统中，提出了构建基于本体的可重构的车身．设计知识库，并在理论上提出了该系统的框架结构。关键词：车身设计；本体；知识库；知识管理中图分类号：11P182文献标识码：B文章编号：1672—1616{

2、2011)11—0017—05知识已经成为一个企业核心竞争力的关键因1本体论素，一个好的知识管理工具对于整合知识资源、节1．1本体概述约成本、缩短研发时间、提高设计质量具有十分重本体的定义，公认的观点为“本体是一种对共要的意义。在车身设计领域，传统的车身设计知识享概念的形式化和明确规范说明”l1j。简单的说，管理仅仅是针对设计知识文档的管理，不能在语义本体包括2个基本要素，即概念和概念之间的关层面对知识进行管理，不利于知识的积累、共享和系。形式化为五元结构：实例(instances)、类(c~te—重用。主要存在以下不足：(1)传统的车身设计知gories)、属性(a

3、ttributes)、关系(relations)、公理(ax—识管理系统主要基于关系数据库，仅能提供简单的ioms)。实例是本体中最基本的最具体的对象，与知识检索，不利于知识的积累、共享和重用。在检类紧密相关。类或称为概念，作为知识的高度的抽索知识时，会出现大量相关度较低的知识，查全率象，为所有实例集合及所有实例所共有的性质。属及准确率低。知识库内容是增量式不断积累的，随性，描述领域对象某一方面的性质。关系指概念之着知识的海量增加，知识库的维护成本必将大大的间存在的相互作用，主要指继承关系，如子类继承增加。(2)传统的车身设计知识管理平台是不可重父类的性质，主要的关系

4、有：part：of，kindof，in．构的。知识在该管理系统中是静态存贮的，缺乏统stanceof，attributeof。其中partof表达类之间部一的知识模型，当设计不同的产品时，知识在结构分与整体的关系。公理，是在本体的论域上(类和实例组成了本体的论域)规定的约束、规则。开发及内容上发生了变化，需要花大量时间实现知识的知识本体，主要任务为类的定义，确定类之间的关重新装载，也容易造成对同一知识描述上的不同，系并提取公理。关于本体的分类，Guarino将本体不利于知识的理解和共享。(3)传统知识管理系统按照详细程度和依赖度2个维度划分：详细程度高中对隐性知识的显

5、性化并没有提出比较好的解决的为参考(reference)本体、共享(share)本体；依赖方法，这使得知识管理系统仅能体现数据库的功领域的程度分为顶级、领匈任务和应用本体4类。能，知识存储形态是静态的，隐性知识不能得到积1．2本体的构建方法及工具累、传递及共享，造成了知识资源的流失。因此建1．2．1基于叙词的领域本体构建方法立基于本体知识模型的车身设计知识库，将减少车领域本体的构建最核心的步骤在于定义类及身设计知识在各领域(部门)之间理解上的分歧，缩‘建立类的等级体系、确定类之间满足的约束关系。短车身设计时间，避免设计资源的浪费。比较常见的是一种基于叙词表的本体构建方

6、法2。叙词表又叫做主题词表，由术语及术语间收稿日期：2010一l～23基金项目：国家高技术研究发展计划(863)项目(2007AA04Z185)作者简介：黄；1~b('1985一)，男，四川眉山人，上海交通大学硕士研究生，主要研究方向为车身制造质量控制与知识工程。182011年6月中国制造业信息化第40卷第11期的各种关系组成，它收录了某一领域内所有的叙词并添加公理和函数。和非叙词，按照一定的顺序排列，其中叙词是经过GB／I'4780—2000((汽车车身术语》提供了以车规范化处理的，是一组概念的优选词，非叙词为人身为主题的相关叙词，对叙词进行规范化处理即可口检索词。

7、作为车身设计知识本体概念的来源；参考相关的汽国内外很多专家都在尝试着基于叙词表进行车设计制造技术手册，为相关的类添加属性；参考本体的构建，其重点在于叙词表向本体转换的方车身的功能性、结构性要求及现有的加工制造工艺法。主要有2种方法：(1)直接用本体表示语言表等，为类及属性添加约束，即公理或者函数。经过示叙词表中的词汇和关系。(2)仅将叙词表作为本反复的修正及完善即可实现领域本体的构建。初体中概念的来源。这2种方法的共同点在于，均需步建立本体的核心类层次，如图1所示。要对转换到的本体进行属性、关系的添加和修正，图1中罗列了主要的类层次，分为4个等级，图