[发明专利]面向MES系统的工业设备数据的本体融合方法和系统

说明书

本发明涉及一种面向MES系统的工业设备数据的本体融合方法和系统。所述本体融合方法和系统，采用相似度计算方法确定次体与主体中所有概念之间的相似度，并依据确定的相似度构造概念对。对于形成的概念对，利用属性包含度计算方法确定其属性包含度。根据概念对的相似度和属性包含度，判断概念对中的次体概念是否应当添加到主体当中。若应该添加，进一步判断次体概念与概念对中的主体概念间的具体关系。若不应该添加，则进一步采用基于次体结构的概念拓展方法将次体概念添加到主体概念中，以确保可以最大程度保留融合本体中次体的概念，进而能够在提高匹配正确率的同时，增加融合本体对原本体概念的保留度。

技术领域

本发明涉及数据融合技术领域，特别是涉及一种面向MES系统的工业设备数据的本体融合方法和系统。

背景技术

在MES系统中，工业设备数据存在着多种表达和存储方式，包括用结构化二维表表达和存储的方式、用半结构化的XML文件表达和存储的方式、用非结构化的文档和图片表达和存储的方式等。用不同方式表达和存储的工业设备数据被称为“异构数据”。为了建立工业设备数据的领域本体，首先需要将不同数据源的异构数据分别建立局部本体，再将不同的局部本体融合成为领域本体。本体融合过程中需要对属性、概念进行匹配，现有的匹配方法主要分为两种——基于相似度的匹配方法和基于数据的匹配方法。基于相似度的匹配方法主要依赖于概念和属性的名称的语义相似度。基于数据的匹配方法主要依赖于属性在实例上的取值。

目前基于相似度的匹配方法对于名称语义相似度较高的概念和属性无法进行区分，进而会影响匹配的正确率，并且在进行融合时会丢弃一部分原本体的概念，对原本体概念的保留度较低。而基于数据的匹配方法对属性数据的要求非常高，即使数据的格式或取值范围稍有不同都可能会导致匹配失败，并且其完全抛弃了概念和属性的语义信息，在构建工业设备数据的本体时，即使工作在不同环境下的同一种设备，其数据的取值范围也会不同，导致此方法会有大量应该被匹配的概念和属性没有被匹配，对原本体概念的保留度也较低。

因此提供一种既计算其语义相似度，又采用基于数据匹配的方法计算其数据相似度，从而能够提高匹配的正确率和融合本体对原本体概念保留度的工业设备数据本体融合方法或系统，是本领域亟待解决的一个技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种既能计算工业设备数据本体的语义相似度，又采用基于数据匹配的方法计算工业设备数据本体的数据相似度，从而能够提高匹配的正确率和融合本体对原本体概念保留度的面向MES系统的工业设备数据的本体融合方法和系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种面向MES系统的工业设备数据的本体融合方法，包括：

获取待融合的工业设备数据本体，并将所述待融合的工业设备数据本体划分为主体和次体；

采用相似度计算法确定所述主体和所述次体中每一数据概念的相似度；所述相似度包括：数据属性相似度、对象属性相似度和概念语义相似度；

根据所述相似度构造概念对；所述概念对包括次体概念和主体概念；

采用属性包含度计算方法确定所述概念对的属性包含度；所述属性包含度为所述概念对中相同属性与不同属性间的数量比；

根据所述相似度、所述属性包含度，判断是否将所述概念对中的所述次体概念添加到所述主体概念中，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果为是，则确定所述概念对中的所述次体概念与所述概念对中的主体概念间的关系；

若所述第一判断结果为否，则将所述次体概念存入未添加序列中，并采用基于次体结构的概念拓展方法将所述次体概念添加到所述主体概念中。

优选的，所述采用相似度计算法确定所述主体和所述次体中每一数据概念的相似度，具体包括：