第1章知识融合语言的介绍.pdf

第1 章知识融合语言的介绍 本章将对知识融合语言进行概述，并对其基本概念和术语进行解释。完成本章学习后， 能够了解知识融合语言中的一些基本概念和术语。 1.1 知识工程 知识工程(Knowledge Based Engineering，KBE)这个概念是 1977 年由美国斯坦福大学人 工智能专家费根鲍姆教授(B ．A ．Feigenbaum)在第五届国际人工智能会议提出的，他认为， “知识工程是人工智能的原理和方法，对那些需要专家知识才能解决的应用难题提供求解的 手段。恰当运用专家知识的获取、表达和推理过程的构成与解释，是设计基于知识的系统的 重要技术问题。”这类以知识为基础的系统，就是通过智能软件而建立的专家系统。由于在 建立专家系统时所要处理的主要是专家的或书本上的知识，正像在数据处理中数据是处理对 象一样，所以它又称知识处理学。其研究内容主要包括知识的获取、知识的表示以及知识的 运用和处理等三大方面。 知识工程可以看成是人工智能在知识信息处理方面的发展，研究如何由计算机表示知识， 进行问题的自动求解。知识工程的研究使人工智能的研究从理论转向应用，从基于推理的模 型转向基于知识的模型，包括了整个知识信息处理的研究，知识工程已成为一门新兴的边缘 学科。 21 世纪人类全面进入信息时代。信息科学技术促进了劳动资料信息属性的发展，从而 促使科学技术与生产力比过去更加紧密地结合在一起，构成我们这个时代社会经济发展的新 的特征，以计算机、网络和通信相结合的形式，体现在变革社会协作方式的推动力量中。信 息化的必然趋势是智能化，它将使世界经济从工业化阶段进入知识经济阶段，即将物质生产 和知识生产结合起来，充分利用知识和信息资源，提高产品的知识含量。知识和技术密集型 产业将取代劳动密集型产业。知识产业的兴起是后工业化社会的特征。在后工业化社会中， 社会的主要功能从生产制造转向了知识经济，理论知识、技术和信息成了商品的主要形式。 当前许多人把知识产业与知识服务紧密相联。 随着三维软件的大量应用，企业已经进入了三维设计阶段，基于三维平台上提出了更多 的需求。由于每个行业、企业都有各自的专有知识，每个产品设计工程师都有自己的经验， 并且在一系列的设计过程中有许多工作都是重复的，于是 KEB 技术在工业领域的应用越来 越广泛。美国的 GE、Timken，日本的三菱、日立、马自达、本田等公司普遍都在零部件的 计算机辅助设计和制造中引入了 KBE 技术，取得了很好的效果，知识工程技术就是充分地 利用工程专家的领域知识和企业在长期的设计开发中所积累的经验，通过知识驱动，对工程 问题和任务提供最佳方案的计算机集成处理技术；是近年来一项十分活跃的研究开发与应用 的热点技术之一。 NX 知识融合（Knowledge Fusion ，KF ）是 Siemens PLM Software 公司基于知识工程理 念的 KBE 系统开发工具，主要用于建立基于知识的几何和非几何特征模型，使工程师在设 计过程中，能随时获得领域知识的帮助，从而提高设计的创新能力。KF 内嵌在NX 软件系 统中，融合了传统的以计算机三维几何模型为核心的 CAD 技术和传统的知识工程技术，产 品设计工程师可以利用知识融合技术将其行业专有的产品知识、工作经验和一些重复性的工 作直接构建在产品模型中，使产品的数字化模型提高到一个新的水平，实现知识的再利用， 减少重复性工作。从而提高工作效率，避免人为的设计错误，使复杂的设计工作智能化。 1 1.2 知识融合语言概述 知识融合语言是一种结构简单、易学易用的语言，它是声明性、解释性的语言，不是过 程性的语言，可以在规则编写时不需要考虑顺序；它是面向对象的语言，有类和对象，能多 重继承，类是对象的共同特征的抽象。通过知识融合语言建立的对象模型与通过 NX 系统建 立的完全相同，从而以一种简单的方法描述了融合工程规则的三维设计构思，增强了系统通 过工程规则驱动产品设计的能力。 NX 知识融合技术是通过获得和操纵工程规则、设计意图，利用工程知识库和工程演算 规则建立强大的产品开发应用系统的技术。通过工程规则控制 NX 的对象、超越单纯的几何 模型，这样一个单一的产品数据模型就能够用来管理设计参数和知识信息，设计工程师就能 够构造完全可重复使用的知识库，从而实现设计的自动化。 知识融合技术可以从结构控制工程师那里得到设计规则和设计要求，并通过在 NX 中进 行实例（instantiation ）创建而