基于三维框架本体建模的钢铁生产工艺知识库系统设计与实现.docVIP

　　基于三维框架本体建模的钢铁生产工艺知识库系统设计与实现 摘要：钢铁生产工艺知识复杂多样，难以进行有效的组织和管理，不利于企业提升生产工艺水平，针对该问题提出基于产品-工序-目标的钢铁生产工艺知识本体建模方法。构建钢铁生产工艺本体模型，与实际生产工艺数据进行映射，建立钢铁生产工艺知识库，用于知识本体检索和知识本体推理等服务。论文首先介绍了系统开发和设计中用到的关键技术，然后介绍了系统的基本架构，最后介绍了系统的部分功能模块。 中国 8/vie 　　关键词：三维框架；本体建模；知识库 　　中图分类号：TP311 文献标识码：A：1009-3044（2017）02-0242-03 　　Design and Implementation of Kno for Steel Production Process Based on Three Dimensional Frameanagement， is not conducive to enterprises to improve the level of production technology. This paper presents a method of production process of iron and steel knoodeling based on the products-process-target. The ontology model mapped development and design， and then introduces the basic structure of the system， last， introduces some functional modules of the system. 　　Key eodeling； knowledge base 　　1背景 　　钢铁生产工艺知识来源复杂，结构异质，其多源异构性增加了钢铁企业进行知识创新活动的难度和复杂度。有效组织和管理工艺知识的多源性、规范知识的语义异构性、增强知识对钢铁产品自主创新的重要支撑作用，是钢铁企业当前需要重点突破的难题。 　　本文针对钢铁行业生产工艺知识的多源异构性，提出了一种基于产品-工序-目标的本体建模方法，建立?铁生产工艺本体模型，将本体模型实际生产工艺数据进行映射，用于知识本体检索和知识本体推理等服务，为工艺建模、在线工艺优化提供有价值的知识，有助于全面提高钢铁生产工艺设计水平。 　　2 系统中的关键技术 　　2.1钢铁生产工艺知识的三维框架体系 　　针对钢铁生产工艺知识的特点，为了有效组织和管理知识的多源性、规范知识的语义异构性，增强知识对钢铁生产工艺自主创新的重要支撑作用，本文提出一种基于产品―工序―目标的钢铁生产工艺知识的组织框架体系，该体系分别从产品维、工序维、目标维三个维度提供多源异构的钢铁生产工艺知识的组织方法。 　　每一个维度的具体内容描述了生产工艺知识的不同侧面。其中，产品维包括：高强韧度、轻质化汽车板，超高强度、韧度钢材，工程机械用高强钢，高强集装箱板及铁道车厢用钢，中/重型卡车用钢；工序维包括：炼铁、炼钢、精炼、连铸、热轧、冷轧；目标维包括：智能化、绿色化、安全化。例如：当工序维的具体描述设定为炼铁，生产工艺知识包含所有产品在炼铁工序中的相关知识内容；当上述三个维度同时具体描述时，生产工艺知识包含针对中/重型卡车用钢产品在炼铁工序中与安全相关的知识内容，如图1所示。 　　2.2构建钢铁生产工艺知识本体模型 　　根据钢铁生产工艺知识的三维框架体系，对钢铁生产工艺知识进行抽取，定义类、关系、属性以及实例，明确各类之间的层次结构，个体之间的对象属性和数值属性，建立钢铁生产工艺知识的概念模型，定义概念模型到本体模型的映射规则，根据映射规则建立钢铁生产工艺知识本体模型。 　　按照三维框架体系，构建钢铁生产工艺知识的概念模型为： 　　[Fxyz=i=15j=16k=13Fxiyjzk（C，SUP，SUB，POP，BOP，DP，I）] 　　其中： 　　[C]：表示该概念模型所属的类； 　　[SUP]：表示该概念模型所属类的父类； 　　[SUB]：表示该概念模型所属类的子类； 　　[POP]：表示当前类与父类中实例之间的关系； 　　[BOP]：表示当前类与子类中实例之间的关系； 　　[DP]：表示该概念模型所拥有的数值属性； 　　[I]：表示该概念模型所拥有的对象；