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面向设计意图的产品信息语义可视化推理

发布时间:2020-06-23 13:19
【摘要】:产品设计意图通常被定义为模型的预期行为,是产品设计的基础和关键,设计意图的形式化表述和推理是实现产品设计意图语义交换的关键。本文针对产品信息交换中设计意图语义挖掘需求,以基于模型定义(MBD)的STEP AP242应用协议为研究对象,提出了基于产品信息语义元的设计意图语义模型,结合STEP应用协议语义规则和语义标注,实现面向设计意图的产品信息知识图谱构建;研究基于知识图谱的设计意图可视化推理方法;开发了基于HTML5及WEBGL的产品信息可视化平台。具体的研究工作如下:(1)针对产品语义信息的抽象性和不明确性,结合STEP AP242应用协议,提出基于产品信息语义元的设计意图语义元模型,形式化表述产品设计意图等语义信息。(2)在此设计意图语义元模型基础之上,以STEP AP242文件为研究对象,将其数据本体化为三元组实例,通过对实例库的知识抽取和规则抽取,结合应用协议语义规则和语义标注,实现面向设计意图的产品信息知识图谱构建;在知识图谱的基础上提出基于STEP语义元规则的路径排序算法,对STEP语义元实例关系路径的权重值排序,从而实现面向设计意图的知识图谱推理。(3)构建可视化平台,建立设计意图语义元模型和三维模型的关联,结合HTML5和WEBGL技术,实现了对产品设计意图的推理结果的展示。
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TB472
【图文】:

共享结构,产品生命周期,和数,阶段


的关于尺寸、公差信息的 EXPRESS 表述,构建 PMI 领域本体和 SWRL 推理规则,实现了对产品实例的公差分析。图1-1 产品生命周期阶段和数据共享结构图[22]多年的研究表明,基于本体的产品语义描述,是通过定义大量的本体来完成的,将EXPRESS 和 OWL 匹配映射的 STEP 本体化方法仍受限于传统的语法转换层次,语义推理依靠大量的本体规则定义,没有充分挖掘 STEP 信息中隐藏的语义知识。知识图谱[26]作为一种新的知识表示方式,将现实世界中的事物抽象为实体,实体和实体之间的关系形成了知识网络,结合知识图谱的图结构以及众多的知识推理方法,可以更好的挖掘出隐含的 STEP 产品语义信息。知识推理方法主要可分为三种基于逻辑的知识推理、基于

实例图,产品信息管理,实例,平台


1.2.3 STEP 产品数据可视化的研究现状随着大数据时代的来临,数据呈几何数量级的增长,如何快捷地处理和利用这些数据信息,成为目前各个行业亟需解决的问题[35]。数据可视化可以将大量的结构化数据及非结构化数据利用交互式的图表展现给用户,更利于用户分析和处理大批量数据,因此如何将数据进行可视化处理来辅助用户进行产品的概念设计,逐渐成为目前的研究热点[36]。STEP 标准作为异构系统产品数据交换的中介,解决 STEP 标准的产品数据信息共享问题,实现 STEP 产品语义信息可视化,对于工业领域及制造业来说已是大势所趋。WangTaiyong[37]等人针对 ISO 10303 STEP 标准提出了一种管理产品信息的平台。该平台基于STEP 产品模型,自底向上对产品几何信息进行抽取,并根据特征提取方法,将相关特征信息存储在一个特征块中,最终根据产品几何模型和特征块建立产品可视化模型,实现三个组件之间的信息通信和同步更新,实例展示图如图 1-2。

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本文编号:2727390

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