[发明专利]一种基于知识图谱的制造资源推荐方法

说明书

本发明涉及一种基于知识图谱的制造资源推荐方法，包括下列步骤：建立制造领域供需信息模型；构建制造领域本体模型，表示出需求信息和制造资源的概念及关系，作为制造领域知识图谱的模式层；进行知识抽取；利用知识图谱实现可视化表达；实现知识图谱嵌入，在训练过程中，通过随机替换头实体的方式获取错误三元组，即负样本；通过随机梯度下降方法，不断对损失函数进行优化，获得合格的嵌入向量；利用TransE模型训练出实体的向量表示后，利用向量值的计算来衡量各资源的符合程度，采用余弦相似度计算方法计算向量之间的相似度；在特征匹配的基础上，增加资源Qos服务匹配。

技术领域

本发明属于制造业数字化加工技术领域，具体为一种基于知识图谱的制造资源推荐方法。

背景技术

在经济全球化和智能制造技术不断发展的背景下，制造业规模持续扩大但是制造模式和技术平台落后，许多企业制造资源位置分散、资源联系不紧密，难以形成高效协同的产品制造方法，在产品制造加工时造成资源使用不合理以及优秀资源的浪费。随着云制造的提出，制造企业开始使用云计算、大数据等技术服务和表达各种制造资源，并帮助用户获取质量较高的资源服务，但目前云制造发展尚不完善，技术体系不够完整，仍存在信息模式杂乱、资源概括不全、资源推荐方式不够合理等问题，这些问题会造成制造企业应对用户的产品制造加工需求时分析解决问题速度较慢以及资源推荐质量不高。

本专利针对上述问题，设计了一种基于知识图谱的制造资源推荐方法，以知识图谱形式表达产品制造加工需求信息和制造资源信息，并通过基于知识图谱的制造资源推荐方法达到产品加工所需制造资源推荐的目的。本专利旨在面向产品制造加工，探索制造领域知识图谱的构建方法，并基于所构建的知识图谱进行制造资源的推荐，提高企业服务质量和资源利用率。

发明内容

本发明的目的是通过发明一种基于知识图谱的制造资源推荐方法，提取企业制造资源信息和产品加工需求信息，通过知识图谱的方式表示制造领域供需信息，并利用知识图谱嵌入方法和资源的服务属性信息，进行制造资源的推荐，高质量地完成产品制造加工需求的服务响应。技术方案如下：

一种基于知识图谱的制造资源推荐方法，包括下列步骤：

第一步，建立制造领域供需信息模型

基于零件特征，将产品制造需求分解为不同的需求单元，建立产品需求信息模型：

Ru＝{ID,RTy,RN,RFu,RTq,RC}

Ru代表需求单元；ID代表需求编号；RTy代表需求类型，需求类型包括场地资源、设备资源、人力资源；RN代表需求名称，场地资源类需求，需求名称包括机加工场地、装配场地，设备资源类需求，需求名称包括车削加工设备、铣削加工设备，人力资源类需求，需求名称包括机加工工人、装配工人；RTq代表时间限额，也被称为机械加工工时定额；RC代表成本限额；RFu代表零件需求特征单元；

依照需求信息模型的建立规范，构建相应的制造资源信息模型：

MR＝{MRID,MRAt,MRF,MRAb,MRQos}

其中，MR代表制造资源，包含五个不同的属性单元：MRID是制造资源标识符，MRAt代表资源的基本属性，MRF代表资源的功能属性，MRAb代表资源的能力属性，MRQos代表资源的服务质量属性；

第二步，构建制造领域本体模型，表示出需求信息和制造资源的概念及关系，作为制造领域知识图谱的模式层；

第三步，进行知识抽取：采用BIO标注方法进行数据标注，并利用BiLSTM-CRF模型完成实体识别任务，BiLSTM的输入是训练好的词向量，反映一条语句中的每个单词，通过模型训练后，BiLSTM的输出是某一单词对应各个类别的分数；