[发明专利]一种基于本体理论的自然环境效应知识表达方法

说明书

本发明公开了一种基于本体理论的自然环境效应知识表达方法，该方法能够将产品可靠性工程与产品环境工程中积累的理论知识和研究经验进行充分而有效的联系，为产品可靠性设计分析过程提供更为丰富广阔的知识基础。步骤如下：1.构建产品子本体。包括创建产品概念集、产品对象属性和数据属性。2.构建环境子本体。包括创建环境概念集、环境对象属性和数据属性。3.构建故障子本体。包括创建故障概念集合故障对象属性。4.通过补充环境效应对象属性的方式，实现三个本体之间的相互引用，从而构建出自然环境效应本体模型。5.采用参考本体与应用本体的方式，实现自然环境效应本体模型在各类环境中的应用。

所属技术领域

本发明提供了一种基于本体理论的自然环境效应知识表达方法。该方法能够将产品可靠性工程与产品环境工程中积累的理论知识和研究经验进行充分而有效的联系，为产品可靠性设计分析过程提供更为丰富广阔的知识基础。本发明属于可靠性与系统工程领域。

背景技术

军工产品的服役地点的环境条件一般较为恶劣，各种环境条件下存在的不同的环境因素对军工产品的可靠性的影响日益严重。

环境效应与产品本身有密切关联，要完善产品可靠性设计就需要进一步分析各种环境因素对产品造成的影响，而当前对环境因素考虑不足，如果缺乏对产品寿命期自然环境效应影响的全面分析，在产品设计过程中对自然环境效应考虑不全，将会影响产品使用的可靠性。

另外，尽管自然环境效应领域已经积累了大量的数据信息，但是没有形成一个针对可靠性设计的自然环境效应数据分析方法，对于自然环境效应数据缺乏系统性的、规范化的应用，使得自然环境效应数据仍然停留在“量”的积累阶段，而没有演进为“质”的应用阶段，尤其是在可靠性设计领域没有得到充分的有效利用，使得大量的数据形成了“数据孤岛”，这不仅是对自然环境数据的资源浪费，也不利于在可靠性设计过程中对于环境效应的防护设计的进行。

因此，通过本体理论方法将自然环境效应数据及可靠性设计分析过程融合成一种彼此关联的知识体系，这将为自然环境效应知识实现在可靠性设计分析中的重用提供基础。

发明内容

本发明提供一种自然环境效应与可靠性设计分析的知识体系构建方法。目的和解决的问题是：建立自然环境效应知识与可靠性设计分析知识间的联系，基于本体理论实现知识的表示，为自然环境效应知识在可靠性设计分析中的重用奠定基础。该方法首先明确出自然环境效应与产品可靠性之间的概念关系，采用“环境-故障-产品”的方式，来实现自然环境效应与产品可靠性之间的联系，分别构建产品子本体、环境子本体和故障子本体，进而三个子本体通过本体间的相互引用以及补充关系构成自然环境效应本体模型，最后采用参考本体与应用本体映射的方式，实现自然环境效应本体模型的应用。

本发明是一种自然环境效应与可靠性设计分析的知识体系构建方法，主要包含以下五部分：

第一部分：构建产品子本体。

产品是实现功能需求的“对象”，同时也是环境效应作用和故障发生的主体。构建过程包括如下几个步骤：

步骤1：创建产品概念集。

采用本体理论中的概念分析方法，识别出产品子本体的核心概念，同时对元概念进行进一步细化，构建其概念小类，从而便于与环境效应分析建立更为合理的联系。

步骤2：创建产品对象属性。

分析产品子本体概念之间的对象属性关系，应用本体理论中已有的基本对象属性对产品子本体的概念进行描述，也可应用本体对象属性构建规则，创建新的对象属性。

步骤3：创建产品数据属性。

对于产品子本体中，可以使用实际数据进行详细描述的某些概念，可以应用本来理论中的数据属性对个体与数据值建立关联，数据属性可依据实际情况自行设计。

第二部分：构建环境子本体。