文档介绍：北京交通大学
硕士学位论文
基于本体论的动力舱布置设计知识表示的研究
姓名:贾凌燕
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:陆一平
20060301
摘要重点——知识表示的过程,建立好的布置设计模型是解决复杂机电产品布置随着现代科技的飞速发展,目前复杂机电产品仍然采用的传统设计方式急需改变,以适应时代需求。人工智能、专家系统等智能工程技术的迅速发展,为解决上述问题提供了新的思路。实现采用计算机辅助的先进技术进行复杂机电产品的智能化布置设计,将具有重要科学意义和实际应用价值。采用智能工程技术来解决布置设计的问题,必将经历把已有的布置知识和技术转化为计算机可识别、处理的知识和技术的转变,这就是本文研究的设计问题的基础。复杂机电产品的布置设计问题在建模和求解上都存在多重的复杂性,还涉及了大量人类专家的认知活动,包括求解和决策活动。人类模糊不精确的知识表述,与计算机之间存在着一定的障碍,本文对布置设计中涉及的知识利用本体论的方法建立了知识的规范化共享模型。本体论是上世纪末兴起的研究知识表示和以知识共享和重用为宗旨的统一领域建模理论。本文以本体论方法对布置设计问题的知识表示进行了研究。首先分析知识表示所研究的内容,深入研究本体论现有的理论和方法,针对设计问题的建模对本体的构建提出了改进,以本体论的思想为指导进行了知识获取及经验知识的整理和总结,对多年来形成的宝贵的专家经验进行抽取、总结,并将其形式化,并针对三维布置设计问题的空间位置、空间关系,进行形式化的描述,利用本体论的思想方法建立了定性的空间关系模型及连接约束的表达,形成明确的规范化的空间关系模型。最后表达的模型及经验规则等形式化的知识在布置设计原型实现系统中得到了应用。关键词:布置设计知识表示本体论定性空间模型
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■八舂¨第一章绪论、◆‘引言识与表示现实之间的映射。知识表示是信息的处理问题,如图所剥列,经历一知识表示难芯吭从谟镅缘男问交⒙辑化。事实上,任意领域的术语和自然语言的发展都是知识表示研究的一种形式据称形式化的知识表示可以追溯到公元前兰停加赟语法的印度经典推理,该语法理论具有规范的语法结构及词汇,而且具有语义分析规则。因此被认为是可推理的特定领域知识表示体系的最早成果。古希腊数学的约定和使用则被认为是西方最早的形式化知识的事例】。世纪后,研究广泛涉及了其他领域的语言形式化规范化,尤其是逻辑和哲学。在人工智能领域,世界上第一个专家系统约捌浜蟮腗篊,等的成功确立了知识在解决人工智能问题的重要地位癐。计算机模拟人类的智能化的研究和“专家系统”的发展使人们发现问题的解决需要大量的问题相关知识,这些知识能够对问题的解决起着重要的作用,于是知识和知识表示得到了人们的重视】表示是为了描述世界所作的一组约定,是知识的符号化过程,寻求知●基于本体的动力舱布置设计知识表示的研究领域空问逻辑空问图知识的使用过程映射知识系统建立人机智能系统
。专家系统研究者们进而历史上人工智能领域对知识表示的研究促使了本体概念及其描述语言拥有知识,即计算机可以理解或可读的知识存储J犊。解决问题需要知识的获取、组织、建模形成知识的逻辑空间并映射到智能系统中。人工智能中知识表示是使用计算机能够接受并进行处理的符号和方式来表示人类的知识,并研究如何把知识形式化,转移给机器VJ侗硎镜难芯靠梢分为两个方向:一是研究计算机可理解的知识表示形式;二是研究各类不同知识的表达方法、处理方式等。本课题所涉及到的为后者。知识表示的研究还经历了从问题描述到知识描述的发展过程。起初人们把重点放在如何恰当地描述所要解决的问题,随着研究的深入人们发现发现知识表示规范标准化和本体可以大大降低在一个新空白领域开发专家系统的难度S谑牵嗣强J继剿髯匀缓陀镅缘恼苎Я煊颍芯恐J侗硎的方法和理论。的产生薄本体论一词于世纪派生于希腊语的“嬖”和“箴言录保且徽苎跤铩尽T谡苎希咎迓酃刈⒌氖恰按嬖凇保词澜缟嫌什么样的东西存在,世界的本原问题。本体论在哲学上是对世界“存在”的研究,是对世界任何领域内的真实存在所做出的客观描述,包括现在人类认知以外的内容。本体论在人工智能领域的发展与在哲学领域几乎是独立的”。人工智能的根本目的是让计算机模拟人的思维进行活动。人可以思考,计算机也需要思考,这就是推理;人可以拥有知识,那么计算机也就需要推理,希望机器也能够像人那样思考,那么推理机制是必不可少的,而各种推理都是建立在各种知识的逻辑关系的基础之上。人工智能需要建立领域相关知识的逻辑模型,来解