[发明专利]基于语义相似度的机器人数据互操作领域本体映射方法

说明书

本发明请求保护一种基于语义相似度的机器人数据互操作领域本体映射方法，包括解析本体的匹配概念对，根据语义相似度筛选出备选概念集合，计算概念对的综合相似度，输出映射结果。该方法解决了用本体理论处理机器人异构系统数据互操作的关键问题，即如何找出本体之间的映射关系。该方法主要应用于制造业异构系统中的数据互操作性，完成对机器人领域本体的映射，是对国内现有本体理论和应用研究的完善，填补了本体理论在工业机器人领域的应用研究盲点，该方法与传统人工方法相比，本体映射构建过程更加方便快捷，降低了映射过程的工作量，可以提高机器人领域本体的扩展性和稳定性。

技术领域

本发明属于制造业信息化领域的本体映射技术，属于机器人数据互操作方面，尤其涉及一种基于语义相似度的机器人数据互操作领域本体映射方法。

背景技术

随着制造业信息化时代的到来，信息共享成为信息化发展的一项重要技术。然而大部分的制造业设备只是为特定的工作环境而开发的，一些更多、更加复杂的任务需要多个设备的协作才能完成。工业现场中各种设备协同工作的场景应用很多，但是我国在此方面的技术基础并不雄厚，随着技术的不断发展，人们对数据共享提出了更高的要求，希望能够消除异构数据之间的冲突和异常。这些数据资源由于软硬件平台各异、数据模型各异而形成了异构数据，使各数据间的互操作变得复杂、困难，使它们成为信息孤岛。为了更好地利用工业网络上浩如烟海的信息，以及不造成企业应用系统的重复建设和数据资源的浪费，人们迫切需要重用和共享这些地理上分布、管理上自治、模式上异构的异构数据。

异构数据互操作其目的是在数据源逻辑层上建立统一的访问界面，实现异构数据的分布式共享，使用户不必考虑数据模型的异构性、数据抽取、数据合成等问题，用户只需指定他们想要的数据，而不必描述怎样得到数据。这样就减轻了用户寻找相关数据源、和每个数据源交互然后返回结果的负担。从而为企业综合应用系统提供统一的、安全的、快捷的互访、信息查询、数据挖掘和决策支持服务。为了满足这个需求条件，最终的数据必须保证一定的集成性、完整性、一致性和访问安全性。

目前的数据互操作中所解决的问题大部分都是结构异构的问题，采用GAV(Global-as-view)或者LAV(Local-as-view)的模式进行数据互操作，能够将不同结构的数据以统一模式进行互操作，以方便信息的查询处理。但是，其仅仅解决了异构数据中的结构异构问题，并没有解决语义异构问题。数据中的语义异构，需要一种能够明确表达数据语义的方式来进行语义描述。如何达成语义的明确表达，达成理解的共识，正是许多科研机构和科研人员极力想解决的问题。近十年来，本体(Ontology)和其相关的应用领域获得广泛的关注。本体能够明确表示一定领域的概念和概念之间的关系，利用这一特点，基于本体的数据互操作能够很好的解决这一问题。

通过本体映射的方法能够高效地从根本上处理异构这一现象，在当前信息化时代具有很广泛的应用前景，然而传统的映射方法存着一些问题亟待解决。一是：对概念相似度的评估不够全面；二是：使用传统方法在计算概念相似度的时候，通常会计算本体中的每个概念对之间的相似度，工作量大，不能适应现在呈爆炸式发展新兴行业的信息传输交互的需求。三是：构造本体时必须具备一定的基础背景知识，而在现在很多新兴领域，面临着背景知识缺失，匹配失败的问题，导致本体映射只能够适应某些特定领域的任务并不能够适应未来发展的需求。四是：基于本体的异构数据互操作本体映射技术目前在工业机器人领域的应用很少，即利用本体映射理论对机器人本体进行构建和映射，对提升我国工业机器人数据互操作水平具有促进作用。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种本体映射构建过程更加方便快捷、降低了映射过程的工作量、可以提高机器人领域本体的扩展性和稳定性的基于语义相似度的机器人数据互操作领域本体映射方法。本发明的技术方案如下：

一种基于语义相似度的机器人数据互操作领域本体映射方法，其包括以下步骤：

对机器人领域的本体采用基于本体词典跟搜索引擎相结合的方法进行概念对解析，计算概念对之间的语义相似度；