[发明专利]一种基于本体的特征加工工艺知识表达推理的装置及方法

权利要求书

1.一种基于本体的特征加工工艺知识表达推理的装置，其特征在于：包括依次相连的领域本体模块、图形参数化工艺本体建模模块、通用本体建模模块和推理模块，所述图形参数化工艺本体建模模块与所述通用本体建模模块之间设有数据接口，所述通用本体建模模块与所述推理模块之间设有插件；

所述领域本体模块，其用于将机械加工领域内的工艺知识进行工艺知识本体建模形成机械加工工艺领域本体；

所述图形参数化工艺本体建模模块，其用于将机械加工工艺领域本体进行建模形成参数化特征加工工艺本体，并为参数化特征加工工艺本体提供图像化特征加工工艺推理规则，还用于将外部加工特征转化为特征属性，还用于将内部特征加工方法实例转化为特征加工方法，形成外部特征加工方法树；

所述通用本体建模模块，其用于将参数化特征加工工艺本体和图像化特征加工工艺推理规分别对应转化为通用的静态工艺知识本体和工艺推理规则，还用于将特征属性转化为内部特征实例；

所述推理模块，其用于将通用的静态工艺知识本体根据工艺推理规则进行层次结构和关系的优化，挖掘潜在的概念间的关系，得到完整优化的通用的特征加工工艺知识本体，还用于将内部特征实例进行实例推理得到为内部特征加工方法实例。

2.根据权利要求1所述的一种基于本体的特征加工工艺知识表达推理的装置，其特征在于：所述数据接口用于图形参数化工艺本体建模模块与所述通用本体建模模块之间进行数据格式转换，所述插件用于通用本体建模模块与推理模块之间进行数据交换。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于本体的特征加工工艺知识表达推理的装置，其特征在于：所述通用本体建模模块采用Protégé建模工具，所述推理模块采用Pellet推理机，所述图形参数化工艺本体建模模块采用OGPTool。

4.根据权利要求3所述的一种基于本体的特征加工工艺知识表达推理的装置，其特征在于：所述Protégé建模工具和Pellet推理机均支持第二版OWL语言和SWRL语言，所述第二版OWL语言为描述特征加工工艺知识本体的语言，所述SWRL语言为描述工艺知识推理规则的语言。

5.根据权利要求4所述的一种基于本体的特征加工工艺知识表达推理的装置，其特征在于：基于OWL的特征加工工艺知识本体的表达为四元组，所述四元组的格式为(知识类,知识实例,属性,关系)；基于SWRL的工艺知识推理规则的表达由规则基元组成，所述规则基元形如函数表达，用类名或关系名表示函数名，变量用问号“？”加变量名表示；基于OPGTool的特征加工工艺知识本体建模的表达方式为本体结构树、实例、参数流程图、约束规则和计算表达式。

6.一种基于本体的特征加工工艺知识表达推理的方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1，将机械加工领域内的工艺知识在权利要求1至5任一项所述的一种基于本体的特征加工工艺知识表达推理的装置中进行表达，得到表达的特征加工工艺知识本体；

S2，将外部加工特征结合表达的特征加工工艺知识本体在权利要求1至5任一项所述的一种基于本体的特征加工工艺知识表达推理的装置中进行实例推理，得到外部特征加工方法树。

7.根据权利要求6所述的一种基于本体的特征加工工艺知识表达推理的方法，其特征在于：步骤S1的具体实现包括以下步骤，

S11，将机械加工工艺领域内的工艺知识作为数据源，以特征为核心概念，以本体论作为理论基础，在领域本体模块中进行工艺知识本体建模，形成机械加工工艺领域本体；

S12，将机械加工工艺领域本体在OGPTool中转化为计算机表达方式，并对计算机表达方式的机械加工工艺领域本体进行建模，形成参数化特征加工工艺本体，同时OGPTool为参数化特征加工工艺本体提供图像化特征加工工艺推理规则；

S13，将参数化特征加工工艺本体和图像化特征加工工艺推理规则通过数据接口传递至Protégé建模工具中，并在Protégé建模工具中转化为Protégé建模工具支持的表达方式和文件格式，分别对应生成OWL静态工艺知识本体和SWRL工艺推理规则；

S14，将OWL静态工艺知识本体和SWRL工艺推理规则通过插件传递至Pellet推理机中，并通过Pellet推理机将OWL静态工艺知识本体根据SWRL工艺推理规则进行层次结构和关系的优化，挖掘潜在的概念间的关系，得到完整优化的OWL特征加工工艺知识本体，完成工艺知识的表达。