本体及其在机械工程中的应用综述 李军恒.docVIP

精品论文 参考文献 本体及其在机械工程中的应用综述 李军恒 身份证号：13063419880811**** 摘要：随着本体技术的不断进步，研究其相关问题及其在机械工程中的应用凸显出重要意义。本文首先介绍了知识工程中本体的含义，分析了本体构建的规则，并结合相关实践经验，研究了本体在机械工程中的应用，提出了个人观点。 关键词：本体；机械工程；应用 一、前言 作为一项实际应用效果良好的技术，本体技术在近期得到了长足的发展和进步。研究其相关问题及在机械工程中的应用，能够更好地提升本体技术的实践应用水平，从而有效优化机械工程的整体效果。 二、知识工程中本体的含义 在知识工程领域，研究人员给出了面向人工智能的明确的本体定义，其中，最重要的一个是Gru-her在1993年采用人工智能界公认的概念模型为基础给出的：本体是概念模型的明确的规范说明。随后Studer在参考了Gruber和Borst的定义的基础上提出了本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明。本体定义的核心内容是概念模型，即研究领域内存在的对象、概念及其他实体以及它们之间的关系是研究领域的一个抽象的、简化的视图，每一个知识库、知识库系统或知识水平的主体，都或明确或隐含的依托于某些概念模型。分类法（taxonomy）是对科学分类的普遍规律的研究，是按照一定的思想观点，以科学分类为基础，结合领域内容和特点，将领域知识分门别类以术语的形式组成分类表。本体与分类法相比，主要有两个区别：本体具有更为丰富的内部结构并且反映了某种程度的共识。 三、本体构建的规则 1.清晰：本体必须有效地说明所定义的术语的含义。定义应该是客观的，与背景独立的。当定义可以用逻辑公理表达时，它应该是形式化的，应该尽力用逻辑公理表达。定义应该尽可能的完整。所有定义应该用自然语言加以说明。 　　2.一致：本体应该是前后一致的，也就是说，它应该支持与其定义相一致的推理。它所定义的公理以及用自然语言进行说明的文档都应该具有一致性。 如果从一组公理中推导出来的一个句子与一个非形式化的定义或者实例矛盾，则这个本体是不一致的。 　　3.可扩展性：本体的可扩展性是指，本体提供一个共享的词汇，这个共享的词汇应该为可预料到的任务提供概念基础。它应该可以支持在已有的概念基础上定义新的术语，以满足特殊的需求，而无须修改已有的概念定义。也就是说，人们应该能够在不改变原有定义的前提下，以这组存在的词汇为基础定义新的术语。 　　4.编码偏好程度最小：本体应该处于知识的层次，而与特定的符号级编码无关。本体的表示形式的选择不应该只考虑表示上或者实现上的方便。概念的描述不应该依赖于某一种特殊的符号层的表示方法，不能依赖于某种确定的语言，因为实际的系统可能采用不同的知识表示方法。 　　5.本体承诺最小：本体承诺应该最小，只要能够满足特定的知识共享需求即可。也就是说，本体应该对所模拟的事物产生尽可能少的推断，而让共享者自由地按照他们的需要去专门化和实例化这个本体。Gruber还指出，由于本体承诺是以词汇的使用为基础的，因此可以通过定义承诺最弱的公理以及只定义应用所需的基本词汇来保证。 四、本体在机械工程中的应用 1.工程本体的PHYSSYS Brost和Akkermans等人于1997年面向工程领域建模、模拟和设计开发了一个基于动态系统理论的通用形式化本体PhysSys，在PhysSys的基础上，建立了知识库OLMECO，OLMECO是一个物理系统（如热力学系统、汽车或机床的）的模型部件库。这一工程本体表达了物理系统在不同角度下的概念模型。从不同的角度来观察物理系统，可以得到系统布局、物理过程和数学关系3个视图。相应地，PhysSys本体包含了部件本体、过程本体和数学本体3个基础本体，分别对应于3个视图的形式化描述，3个基础本体通过不同形式的投影构成PhysSys本体，部件本体的建立是从单纯的结构角度来看一个系统。按照常规系统论的观点，一个系统由不同的具有边界和外部环境的实体构成，实体本身又由一定的结构单元按一定的相互关系形成实体的内部结构，因此部件本体通过抽象反映了一个统的结构特性，而忽略了其动态过程和数学约束。部件本体反映了系统的部分整体关系、拓扑关系和系统理论，压力机、铣床、磨床等模型；其他应用领域还包括热力学系统、电气设备等。 　　2.本体机械产品的智能信息检索 　　随着网络信息的迅速增加，用户对网络数据检索的性能提出了更准、更全、更智能的要求