[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

摘要

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。

主权项

一种基于本体理论的自然环境效应知识表达方法，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。环境中的环境因素和环境效应对产品的作用，是造成产品故障的故障原因，也是可靠性设计和分析的对象，整个过程包括如下几个步骤：步骤1：创建环境概念集。采用本体理论中的概念分析方法，识别出环境子本体的核心概念，同时对元概念进行进一步细化，构建其概念小类，从而便于建立更为合理的联系。步骤2：创建环境对象属性。分析环境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环境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：创建环境数据属性。对于环境子本体中，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。第三部分：构建故障子本体。环境效应作用于产品，使得产品发生故障，因此，故障可以看作是由产品在内因和外因的综合作用下，出现的非期望状态，进而导致不能完成预期的功能。可靠性设计分析是针对故障进行的，是解决故障的一种措施，本体构建过程包括如下几个步骤：步骤1：创建故障概念集。采用本体理论中的概念分析方法，识别出故障子本体的核心概念，同时对元概念进行进一步细化，构建其概念小类，从而便于建立更为合理的联系。步骤2：创建故障对象属性。分析故障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故障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。第四部分：构建自然环境效应本体模型。本体之间是可以相互引用的，将产品子本体、环境子本体和故障子本体综合起来即为自然环境效应本体模型，并且在综合的过程中通过补充必要的对象属性，来说明不同本体之间概念间的关系，从而使三个本体有机的组合起来，从而将自然环境效应领域的知识表达的更为清晰。第五部分：自然环境效应本体的应用方式。在可靠性设计与分析过程中，环境效应领域的知识建模均是以产品和环境因素为核心，但是侧重点各有不同，实际的应用环境划分又有较大的区别。本发明采用参考本体和应用本体相互映射的方式，以层次化的形式来实现环境效应本体在可靠性设计分析中的应用。首先，考察并选取产品及环境因素所包含的顶层概念，建立起应用于多个领域的参考本体，即环境效应本体。然后按照不同环境类型中的具体概念，构建不同环境类型的应用本体，进而以应用本体为基础，建立环境效应领域的数据/知识模型，参考本体是实现应用本体映射的关键节点，也是实现各种环境因素的环境效应数据和知识共享以及重用的核心。