基于本體的夾具設計知識表達

陳晶晶

摘 要：在科技術快速發(fā)展的過程中，計算機技術的發(fā)展給科學技術發(fā)展帶來了新的局面。而針對計算機輔助夾具設計中存在的問題，可以在只是表達的基礎上重新構建知識模型。在計算機設計的時候，采用Owl來構建夾具設計只是本體。本文就基于本體的夾具設計知識表達進行簡單的分析，以期能夠對這方面有所了解。

關鍵詞：計算機輔助夾具設計；知識表達；本體

0 引言

科學技術與信息技術快速發(fā)展的過程中，計算機輔助夾具設計只受到人們的高度關注。與此同時，在人們高度關注的過程中，國內外學者就裝夾規(guī)劃、性能校驗以及結構設計的自動化理論和方法都進行了大量的研究。在研究人員研究活動不斷深入的過程中，計算機輔助夾具設計珠江將智能設計方法應用于其中。在各項技術與學術不斷探索的過程中，基于知識表達的設計模式和技術逐漸成為一種發(fā)展趨勢。而夾具設計模型屬于只是表達的核心內容。只是表達對知識哭的構建和推理程序的設計的具有重要的影響。研究人員在研究的過程中，適當的知識表達對研究人員研究成果的提高具有重要的意義。筆者就基于本體的只是表達進行簡單論述。

1 相關概述

對于那些需要采用專家建議才能解決的問題進而應用人工智能的原理和方法，其實就是知識工程。知識工程種的基礎技術主要包括了只是表達和獲取技術。但是在兩方面應用中，只是表達應用范圍與成果表現得更為明顯。將只是表達應用于實踐中就能夠最大限度實現知識重用。

首先知識重用。就科學技術快速發(fā)展的過程中，知識獲取是各項技術發(fā)展的一個瓶頸時期。如果沒有標準的只是表達，就不可能積累新的知識系統，并對其進行應用。也就是說只能進行重新設計[1]。但是這過程必然會造成時間與精力的浪費。面對這種情況，有人提出來全面的信息模型。其中就包括了產品模型、制造模型、裝夾信息，這樣也就給計算機輔助設計提供了新的基礎性元素，同時加強了相關信息的交流。但是，人們在研究的過程中并沒有使用標準化的表達術語、表達技術以及語言。如果研究人員的大部分研究不能作為重要的依據進行合理的運用，將會導致寶貴的設計知識不能重用。其次知識共享。在研究工作開展的過程中，要想不同系統、不同人員的信息與知識相互交流，就應當為其提供相應的交流領域。在夾具研究不斷深入的過程中，人們對其知識的了解程度也在不斷發(fā)生變化。如果在此過程沒有構建標準的知識表達，那么相互間的交流就會非常有限。最后系統開發(fā)。通常情況下研究人員在應用某種方法的過程中使用一種半規(guī)范性的語言，不能用于推理。但是系統開發(fā)作為一個逐步精化的領域，其知識模型會隨著開發(fā)過程推進而發(fā)生變化。如果在其中使用非規(guī)范性的語言表達與跟蹤，必然不會產生良好的效果。

從現有知識表達與知識庫建設的情況可以知道其缺乏通用性與靈活性。但是未解決這個過程中的各種問題，使用一種具有推理能力的文本只是表達方法對模型的構建具有重要的意義。本體其實就是對共享概念的模型進行明確規(guī)范的說明。這樣就能夠保證概念模型的明確的規(guī)范性。在其中建立與之相應的關系，促使知識概念題之間的關系較為明朗與清晰化。

2 夾具設計本體

在夾具設計本體類層次結構時，研究人員普遍采用自頂向下的方法。在研究逐漸成熟的過程中，該方法漸漸細化，并且逐層建立了相應的子類。在此過程中，可以重用已有的本體知識。建立夾具設計只是表達通常會分成以下幾個類型。

2.1 一般本體層

在模型構建的過程中，大部分的建模類型中，通常將其應用于種類的關系方面。這就是通常所說的一般本體層。種類模型之間的關系能夠清晰明朗化有助于含有類似本的建模建立相應的概念框架。同好似種類之間的關系、組合更清晰。

2.2 配置設計

配置設計就是通用領域本體層。該本體層是從一般本體層應用較為廣泛抽象出來的基本建模。研究人員在領域研究中同將其分為通用領域與具體領域。通用領域應用在研究方面的較多，并且本體開發(fā)的也較為成熟[2]。這樣有助于研究人員的重用這些本體。根據夾具設計的實際情況，夾具設計其實就屬于配置設計的問題。在產品配置設計中，需要滿足大批量定制生產的多品種、小批量個性化的需求技術設計。這種應用在生活中較為常見的就有電梯配置設計與電腦組裝設計。在設計活動開展的過程中可以將其看成是一種較為特殊的設計活動。在本次的設計活動中需要按照相應的設計規(guī)范的要求來約束相互之間的關系。也就是在卻型產品有效性規(guī)則的基礎上，促使產品的屬性與用戶之間的需求保持相匹配。同時通過零部件之間的有效組合，有效滿足客戶的產品需求。在配置設計的本體層中，通常可以將知識分為需求知識、模型知識以及求解知識。需求知識主要是依據客戶的具體需要對產品開展設計。例如，客戶的個性化需求設計、資源需求等等。在產品完成設計后可以將其結果歸結為配置結果的集合。模型知識其實就是描述出現在配置重的實體、實體關系與相應規(guī)則的組合。求解知識是描述配置需求的過程中，盡可能促使需求知識與配置實例化產品。

2.3 夾具設計本體層

在夾具設計的過程中，夾具設計本體層將直接與夾具層產生聯系。在定義該層的過程中，需要明確本體層構建的目的、系統開發(fā)、作用以及應用和維護的對象。另一方面表達能力通常被應用于該本體是否含有足夠的信息。因而在設計的過程中應當仔細研究夾具系統的所包含的功能。同時還應當在配置設計本體層上面相應擴展。夾具原件通常包含了基礎的設計知識。在其設計工作開展的過程中，大量知識內容都體現在組合元件中。在比較相關計算機輔助系統的過程中就能夠得出相應的設計方案。自重的組合元件與連接方式對夾具的柔性具有重要的意義[3]。因此，夾具原件在具有通常功能的基礎上，更具典型的柔性。在夾具設計中，需要依據用戶的需求來開展設計活動，而用戶的需要又包括了直接需求與間接需求。面對此種狀況，夾具設計就應當根據實際情況開展設計活動。

2.4 產品本體層

在夾具設計的過程中，產品本體層與具體產品的系統具有緊密聯系。當前多種夾具產品形成相應的系統。即使夾具原件的結構與組成在表面上看似相同。但在科學技術快速發(fā)展以及科學的進步中，各種產品的性能與結構都在發(fā)生著不同的變化。與此同時，模型知識與約束知識等方面產生出一些新興產品所獨有的概念，進而促使產品的特點和元件都具有其各自的特點。就此而言，在夾具設計的過程中，產品本體層需要聯系結構和設計方式，促使產皮的設計更符合客戶的需求。出筆者的這幾種論述類型外，還有一種為本體構建過程。前文中論述的本體層之間都具有一定的依賴性，本體以及知識庫的模塊和重用，使得它們在夾具設計的過程中需要分別構建[4]。夾具設計的各個本體層相互獨立，但是又逐層擴展，最重在產品元件中顯示出其作用。

3 結語

總而言之，筆者在論述的過程中主要從知識重用、知識表達以及知識共享等方面展開。在此過程中針對當前夾具設計中存在的問題，應用相應的描述夾具知識，建立夾具設計的本體模型。在知識庫與規(guī)則相互分離的狀況下，通過夾具設計本體極強的腿理性，就可以完成本體進行的夾具設計。

參考文獻：

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[2]萬能，茍園捷，莫蓉等.基于智能元件的柔性夾具設計新方法[J].計算機集成制造系統.

[3]陳立民，常亮，史忠植等.基于動態(tài)描述邏輯的語義Web服務匹配研究[J].計算機研究與發(fā)展，2014，5（11）：22.

[4]陳蔚芳，歐志球，呂平等.面向并行工程的組合夾具輔助設計系統設計與開發(fā)[J].計算機輔助設計與圖形學學報，2012，8（10）：13.endprint