[发明专利]基于本体的概念设计知识表示方法及知识管理系统

说明书

本发明提出一种基于本体的概念设计知识表示方法，包括：根据预设的功能语言库功能族结构和功能语言库流族结构对功能语言库中的词汇进行规整以整合相似功能；建立设计知识表示的本体模型，其中，所述知识表示的本体模型包括核心概念和基本概念，并具有所述核心概念和所述基本概念之间的相互关系；建立概念设计知识表示模型，其中，概念设计知识为具有语义和表达的知识的集合；根据规整后的功能、所述知识表示的本体模型和所述概念设计知识表示模型对设计知识进行查询、维护和管理。该方法为企业其他设计人员提供知识的共享和重用，支持企业产品概念设计的方案创新。本发明还提出了一种基于本体的概念设计知识管理系统。

技术领域

本发明涉及先进制造技术智能化信息技术领域，特别涉及一种基于本体的概念设计知识表示方法及知识管理系统。

背景技术

概念设计作为产品设计的初始阶段与重要环节，很大程度上决定了产品设计的成功与否。随着产品更新周期的缩短，企业对工程师在产品概念设计阶段创新提出更高要求，制约企业创新的主要因素是：复杂产品的设计跨多领域和学科，企业隐性知识缺乏有效重复利用，设计人员难以跳出已有思维模式。为实现隐性知识显性化、增强知识的共享和重用，计算机辅助概念设计被提出作为突破传统制约、促进设计创新的重要手段，但目前尚缺乏有效的支持计算机理解的设计知识表示方法。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于本体的概念设计知识表示方法，该方法为企业其他设计人员提供知识的共享和重用，支持企业产品概念设计的方案创新。

本发明的另一个目的在于提出一种基于本体的概念设计知识管理系统。

为了实现上述目的，本发明的第一方面的实施例公开了一种基于本体的概念设计知识表示方法，包括以下步骤：根据预设的功能语言库功能族结构和功能语言库流族结构对功能语言库中的词汇进行规整以整合相似功能；建立设计知识表示的本体模型，其中，所述知识表示的本体模型包括核心概念和基本概念，并具有所述核心概念和所述基本概念之间的相互关系；建立概念设计知识表示模型，其中，概念设计知识为具有语义和表达的知识的集合；根据规整后的功能、所述知识表示的本体模型和所述概念设计知识表示模型对设计知识进行查询、维护和管理。

根据本发明实施例的基于本体的概念设计知识表示方法，利用功能语言库进行功能规整，解决以往设计过程中功能描述由于设计人员主观习惯差别、设计目标所处领域不同出现的语言歧义性。提出“约束”概念，描述组件功能实现的约束关系和环境条件，准确映射组件和功能关系；提出“评价”概念，实现对概念设计方案最优化分析与决策。知识表示模型的建立使隐形知识显性化，知识的形式化表达促进已有经验的共享和重用。设计领域知识库以本体的形式组织，基于语义相关性的检索相比基于几何特征和关键及的方法，在功能维度上进行了扩展，增强了查询的智能型和有效性。具有以下优点：

应用本发明，用户进入知识库可以浏览库中已有方案组织树及其详细设计知识，并进行基于领域本体的知识语义检索。用户还可以存储归档本企业已有但未统一形式化的设计经验、方法，将隐性知识显性化，为企业其他设计人员提供知识的共享和重用，支持企业产品概念设计的方案创新。

另外，根据本发明上述实施例的基于本体的概念设计知识表示方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述功能语言库功能族结构包括：功能类、规整功能和未规整功能三层结构，所述功能语言库流族结构包括：基本类、描述符和补充语三层结构。

在一些示例中，所述核心概念包括：组件和功能，所述基本概念包括：供应商、特征族、约束和评价。

在一些示例中，所述概念设计知识为具有语义和表达的知识的集合，所述集合包括：知识主题组件的名称集、组件的供应商属性集、组件的特征属性集、组件与相关组件关系属性集和组件可实现功能集。