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基于本体的加工工艺知识库系统研究及应用

作　者: 吕素刚
导　师: 郑洪源
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 高速切削加工 知识库系统 本体构建 描述逻辑 推理
分类号: TG506.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


目前,构建加工工艺知识库系统是解决高速切削加工领域中工艺参数选取困难问题的一种重要途径,但传统知识库系统对各种专业领域术语及其联系无法给出合理描述,导致系统领域知识利用程度不够,推理效果不佳。为此,本文提出一种基于本体的加工工艺知识库系统,旨在规范化表示高速切削加工领域知识,提高系统推理效率,并实现领域知识的共享和重用。本文首先介绍了高速切削加工技术的发展现状及其在应用中存在的问题,接着分析了传统知识库系统在应用中的不足;并针对这些问题,给出了一种基于本体的加工工艺知识库系统框架。然后,针对这一框架,重点研究了该加工工艺知识库系统实现的核心技术:高速切削加工领域本体构建技术和基于描述逻辑的本体推理机制。在分析和研究现有本体构建方法的基础上,结合高速切削加工领域知识体系的特点,借鉴软件工程中增量和迭代软件开发模型的思想,给出一种基于增量迭代的本体构建方法,来指导高速切削领域本体的构建工作。结合描述本体所用的OWL语言,简要介绍了描述逻辑的有关概念,并分析了描述逻辑推理机制及本体概念分类算法,接着给出了一种基于扩展标记的改进本体概念分类方法,验证表明该方法能够有效提高本体概念分类推理的效率。最后,结合某中德国际合作项目,给出了基于本体的高速切削加工工艺知识库系统的实现,为生产过程中合理选取加工工艺参数提供了切实有效的支持。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章 绪论  10-20
  1.1 引言  10-11
  1.2 高速切削加工技术简介  11-12
  1.3 高速切削技术应用现状及问题  12-13
  1.4 知识库系统在高速切削技术中的应用  13-17
    1.4.1 知识库系统概述  13-16
    1.4.2 知识库系统在高速切削技术应用中的问题  16-17
  1.5 关键技术研究现状  17-19
    1.5.1 领域本体构建技术  17-18
    1.5.2 基于描述逻辑的本体推理机制  18-19
  1.6 论文内容和组织结构  19-20
    1.6.1 论文主要内容  19
    1.6.2 论文组织结构  19-20
第二章 OHSMKBS 总体框架设计  20-31
  2.1 OHSMKBS 需求分析  20-21
  2.2 OHSMKBS 框架结构设计  21-26
  2.3 OHSMKBS 运行流程设计  26-27
  2.4 OHSMKBS 关键技术  27-30
    2.4.1 领域本体构建技术  27
    2.4.2 基于描述逻辑的本体推理算法  27-28
    2.4.3 本体进化技术  28-30
  2.5 本章小结  30-31
第三章 OHSMKBS 领域本体构建方法研究  31-44
  3.1 领域本体构建基本规则  31-32
  3.2 本体建模原语和描述语言  32-35
    3.2.1 本体建模原语  32-33
    3.2.2 本体描述语言  33-35
  3.3 领域本体构建方法比较与分析  35-38
    3.3.1 领域本体构建方法介绍  35-37
    3.3.2 领域本体构建方法比较  37
    3.3.3 当前领域本体构建方法存在的问题分析  37-38
  3.4 基于增量迭代的OHSMKBS 领域本体构建方法  38-43
    3.4.1 高速切削领域知识结构及特点  38-40
    3.4.2 软件开发过程模型分析  40-41
    3.4.3 OHSMKBS 领域本体构建方法具体流程  41-43
  3.5 本章小结  43-44
第四章 基于描述逻辑的本体推理机制研究与改进  44-57
  4.1 OHSMKBS 推理过程  44-46
  4.2 描述逻辑简述  46-48
    4.2.1 描述逻辑的语法及语义  46-47
    4.2.2 描述逻辑的知识库结构  47-48
  4.3 描述逻辑推理机制研究  48-51
    4.3.1 描述逻辑主要推理任务  48-49
    4.3.2 描述逻辑推理系统基本结构  49
    4.3.3 Tableau 算法研究  49-51
  4.4 基于扩展标记的本体概念分类改进方法  51-56
    4.4.1 Pellet 概念分类算法及其优化技术  51-52
    4.4.2 优化原理与方法  52-53
    4.4.3 改进的本体概念分类算法主体流程  53-55
    4.4.4 算法验证与分析  55-56
  4.5 本章小结  56-57
第五章 OHSMKBS 实现与应用  57-68
  5.1 OHSMKBS 项目背景  57
  5.2 OHSMKBS 开发环境  57-59
    5.2.1 OHSMKBS 运行平台  57-58
    5.2.2 OHSMKBS 开发平台及开发工具  58-59
  5.3 OHSMKBS 实现  59-65
    5.3.1 OHSMKBS 构建原则  59
    5.3.2 OHSMKBS 建模  59-61
    5.3.3 OHSMKBS 领域本体构建  61-63
    5.3.4 OHSMKBS 推理模块实现  63-65
  5.4 OHSMKBS 运行示例  65-66
  5.5 本章小结  66-68
第六章 总结与展望  68-70
  6.1 总结  68-69
  6.2 展望  69-70
参考文献  70-74
致谢  74-75
攻读硕士学位期间发表的论文  75
攻读硕士学位期间参加的项目  75

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属切削加工及机床 > 一般性问题 > 金属切削加工工艺 > 高速切削
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