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学校代码：10406分类号：TP391学号：130085201012南昌航空大学硕士学位论文（专业学位研究生）基于本体的复杂产品设计知识组织关键技术研究硕士研究生：周裕导师：龙文元教授王有远教授申请学位级别：硕士学科、专业：机械工程所在单位：航空制造工程学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：南昌航空大学ResearchonOntology-BasedKnowledgeOrganizationanditsKeyTechnologiesforComplexProductDesignADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnMechanicalEngineeringByZhouYuUndertheSupervisionofProf.LongWenYuan,Prof.WangYouYuanSchoolofAeronauticsManufacturingEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaJune,2016I摘要当前复杂产品设计已经成为技术复杂、涉及专业领域繁多并且知识密集的活动，在整个产品设计流程中，如何将正确的设计知识在正确的时间推送给正确的人是知识管理的目标，而知识组织的目的是对企业中散乱的设计资源进行优化配置，是实现知识管理的重要环节。本文对复杂产品设计知识特点及知识管理研究现状进行分析后，研究了复杂产品设计的知识组织若干关键技术，以提高知识组织的效率与准确性，主要研究内容如下：（1）提出了复杂产品设计知识组织总体框架。分别从知识流向、知识特征及学科领域维度分类几个角度，对复杂产品设计知识进行分析，并在此基础上，提出了复杂产品设计知识组织的总体框架，框架主要由知识表示、语义信息提取及文档关键词语义标注三个主要模块组成。（2）研究了基于本体的复杂产品设计知识表示方法。从本体中元素含义及其在知识管理中所扮演的角色出发，依据学科领域维度的划分，采用本体技术对复杂产品设计知识进行了系统化的建模，用本体建模语言OWL对本体片段进行了实例化的说明，并对本体操作工具及可视化建模进行了演示。（3）研究了复杂产品设计知识语义信息提取方法。对本体中所富含的语义信息，提出了一种以多影响因子为参考的综合加权概念语义相似度算法，将本体树中的信息量和本体结构考虑在内，在对本体树中多个相似度影响因素进行综合评估的基础上，对相似度算法进行了详细说明，并对算法模型进行了实验，以验证算法的有效性。（4）研究了复杂产品设计文档类知识的关键词语义标注方法。构建了文档类知识语义标注的框架，主要分为知识预处理、本体解析和关键词自动标注三个部分；对技术文档和本体的预处理分别得到相应的文档向量和本体语义表达向量，在此基础上，将语义信息纳入到传统的关键词权重算法，提出了一种基于语义增量的文档关键词权重算法，从而得到文档中关键词的权重特征，最终将文档标注为由关键词及关键词权重组成的文档向量模型。对文档向量所生成的语义模型进行语义空间的转换存储，并通过文档实例对标注流程进行了说明。关键词：复杂产品，本体，知识组织，知识表示，语义信息提取，语义标注IIABSTRACTCurrentdesignofcomplexproducthasbecomewithcomplicatedtechnology,involvedinvarioussubjectsandknowledge-intensiveactivities,throughouttheflowofproductdesign,howtopushthecorrectdesignknowledgetotherightpeopleattherighttimeisthegoalofknowledgemanagement,andtheobjectiveofknowledgeorganizationisastudyonoptimalallocationofscattereddesignresourcesinenterprises,andit’sawaytorealizeimportantprocessofknowledgemanagement.Thispaperanalyzestheknowledgecharacteristicsofcomplexproductdesignandthepresentresearchsituationofenterprise-classknowledgemanagement,andstudiedknowledgeorganizationanditskeytechnologiesfordesignofcomplexproduct,inordertoimprovetheefficiencyandaccuracyofknowledgeorganization,themainresearchcontentsareasfollows:(1)Thegeneralknowledgeorganizationframeworkfordesignofcomplexproductwasputforward.respectively,fromtheviewofknowledgeflows,knowledgecharacteristicsanddimensionsclassificationofdisciplinaryfield,analyzedtheknowledgeofcomplexproductdesign;andonthisbasis,ageneralframeworkforknowledgeorganizationisproposed,theframemainlyconsistsofthreeblocks:knowledgerepresentation,thesemanticinformationextractionanddocumentkeywordsautomatictagging.(2)Studiedthemethodofontology-basedknowledgerepresentationfordesignofcomplexproduct.Fromthemeaningofontologyelementanditsroleinknowledgemanagement,accordingtothedimensionsclassificationofdisciplines,modelingfordesignknowledgeofcomplexproductsystematicallywithontologytechnology,andillustrateexampleswithontologymodelinglanguage-OWL,anddemonstratedtheoperationtoolsofontologyandvisualmodeling.(3)Studiedthemethodofsemanticinformationextractionfordesignofcomplexproduct.Forthesemanticinformationrichinontology,putforwardansyntheticallyweightedarithmeticofsemanticsimilarityreferencedinfluencingfactors,consideringwithinformationcontentandontologystructureofontologytree,basedoncomprehensiveevaluatingseveralinfluencingfactorsofontologytree,madethespecifytothesemanticsimilarityarithmeticindetail,andtestedthearithmeticwithIIIexperimentalmodeltodemonstratetheefficiencyofthealgorithm.(4)Studiedthesemantictaggingmethodofdocumentkeywordinproductdesignknowledge.Constructedataggingframeworkfordocumentknowledge,mainlybedividedintothreeparts:knowledgepreprocessing,ontologyparsingandkeywordautomatictagging.Therelevantdocumentvectorandontologysemanticexpressionvectorobtainedbypreprocessingtechnicaldocumentandontologyrespectively,onthisbasis,broughtsemanticinformationintotraditionalweightedarithmetic,putforwardanewkeywordsweightedarithmeticbasedofsemanticincrement,obtainedthecharacteristicsofweights,eventuallymadethedocumenttaggingtothemodelofdocumentvectorconsistbykeywordsandkeywordweights.Changingstoringsemanticmodelmadebydocumentvectortodatabase,anddescribedtaggingflowwithdocumentinstance.Keywords:complexproduct,ontology,knowledgeorganization,knowledgerepresentation,semanticinformationextraction,semantictagging南昌航空大学硕士学位论文目录IV目录摘要.................................................................................................................................IABSTRACT....................................................................................................................II第1章绪论.....................................................................................................................11.1复杂产品设计的研究现状与存在的问题.........................................................11.2知识管理的研究现状与发展趋势.....................................................................21.3产品设计知识组织的相关技术研究.................................................................41.3.1领域知识表示的研究...............................................................................51.3.2语义信息提取的研究................................