面向复杂工程系统设计的云知识平台
发布时间：2020-02-15 10:17
【摘要】：贯彻系统工程思想的基础是强大的知识工程能力,依据知识工程原理提出了一种云知识平台架构,尝试解决复杂工程系统设计中的"知识困境"问题。首先分析了复杂工程系统设计中执行系统工程思想时面临的知识困境的具体情况,为云知识平台的内容提供指导;然后详细论述了云知识平台的架构及相应的知识工程过程;最后对云知识平台的效用进行了较为深入的分析。分析表明,基于云知识平台的"知识工程"方案可以较为完备地支撑3大核心系统工程过程的并行工程,可以为复杂工程系统设计提供坚实的基础。
【图文】：
研人员往往不愿意花费大力气在浩瀚的无用数据中寻找一个小问题的解决方案。科研单位内部，知识壁垒普遍存在于部门与部门之间，甚至人与人之间。为试图解决国内科研各领域的知识壁垒问题，本文提出面向复杂工程系统设计的云知识平台理念，将“大数据、机器学习、模式搜索、人工智能”等概念引入“知识工程”，只有充分解决了知识的“源到汇”的定向问题，让知识的传递变得“随手可得，精准实现”，国内的系统工程才有足够的能力在有限的条件下去支撑复杂系统的设计。相应地，基于云知识平台的复杂系统设计其具体的形式如图１所示。图１基于云知识平台的复杂系统设计理念框架Ｆｉｇ．１Ｄｅｓｉｇｎｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆｃｏｍｐｌｅｘｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｃｌｏｕｄｋｎｏｗｌｅｄｇｅｐｌａｔｆｏｒｍ本文将以“民机研制”为例子，说明如何依据系统工程思想构建云知识平台，践行知识工程，以及云知识平台在复杂工程系统设计中的效用。１复杂系统设计的核心过程和问题以系统工程思想指导知识工程的建设，首先分析复杂系统设计系统工程中的核心过程，然后针对这些核心过程进行知识工程的建设。１．１复杂系统设计系统工程中的核心过程民机设计领域，适航条款是欧洲航空安全局（Ｅｕｒｏｐｅａｎａｖｉａｔｉｏｎｓａｆｅｔｙａｇｅｎｃｙ，ＥＡＳＡ）和美国联邦航空管理局（ｆｅｄｅｒａｌａｖｉａｔｉｏｎａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，ＦＡＡ）维护本国既得利益强有力的武器；如果继续沿用传统的只注重结果的研制理念，将不能表明我们的产品符合国际规则。为有效并尽快提升复杂系统设计领域的系统工程能力成熟度，必须首先甄别出系统工程全寿命周期中最核心的过程。《ＳＡＥＡＲＰ４７５
员不具备充足的工程经验，学科知识也局限于某一个特定领域，更没有完善学习或者实践过各类工业标准，这就是切实面临的“知识困境”。１．４复杂系统设计的基本问题复杂系统设计领域，我们亟需构建完善有效的知识平台［１３－１４］，实现知识共享，践行知识工程。具体到３大核心过程，需要建立完善的知识平台来容纳并处理上表中甄别到的知识基础，形成企业的智库。２云知识平台对复杂系统设计的效用分析２．１云知识平台的架构针对系统工程３大核心过程中识别到的知识基础，，本文将其汇总为如图３所示的“知识云”。图３面向３大核心过程的知识云Ｆｉｇ．３Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅｃｌｏｕｄｆｏｒｔｈｒｅｅｃｏｒｅｐｒｏｃｅｓｓｅｓ知识云中的各项基本知识源可能都有对应的文档或者其他形式进行存储或者表达，但其在复杂系统设计领域的使用通常依靠个人搜集获取并消化分享，效率很低。依赖于计算机资源的极大丰富和人工智能技术的快速发展，采用云平台和互联网模式是聚合群众智慧的最好办法，构建知识的云平台是顺应知识经济的必然趋势。为充分发掘云知识平台的潜力，必须面向问题领域，在基本的知识源汇聚和整合的基础上，构建问题解决机制。依托知识云，可以基于人工智能理论、机器学习理论、模式识别理论对“元知识”自动进行分类、链接、过滤、相关度识别、融合、推荐等过程，并构建相应的人机交互界面。本文提出如图４所示的云知识平台架构。图４云知识平台架构Ｆｉｇ．４Ｃｌｏｕｄｋｎｏｗｌｅｄｇｅｐｌａｔｆｏｒｍａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ知识工程的３个重要过程分别是知识提取和融合过程、知识管理过程以及知识应用过程。依据知识工程的基本思想和面向问题的针对性思
本文编号：2579783
【图文】：
研人员往往不愿意花费大力气在浩瀚的无用数据中寻找一个小问题的解决方案。科研单位内部，知识壁垒普遍存在于部门与部门之间，甚至人与人之间。为试图解决国内科研各领域的知识壁垒问题，本文提出面向复杂工程系统设计的云知识平台理念，将“大数据、机器学习、模式搜索、人工智能”等概念引入“知识工程”，只有充分解决了知识的“源到汇”的定向问题，让知识的传递变得“随手可得，精准实现”，国内的系统工程才有足够的能力在有限的条件下去支撑复杂系统的设计。相应地，基于云知识平台的复杂系统设计其具体的形式如图１所示。图１基于云知识平台的复杂系统设计理念框架Ｆｉｇ．１Ｄｅｓｉｇｎｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆｃｏｍｐｌｅｘｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｃｌｏｕｄｋｎｏｗｌｅｄｇｅｐｌａｔｆｏｒｍ本文将以“民机研制”为例子，说明如何依据系统工程思想构建云知识平台，践行知识工程，以及云知识平台在复杂工程系统设计中的效用。１复杂系统设计的核心过程和问题以系统工程思想指导知识工程的建设，首先分析复杂系统设计系统工程中的核心过程，然后针对这些核心过程进行知识工程的建设。１．１复杂系统设计系统工程中的核心过程民机设计领域，适航条款是欧洲航空安全局（Ｅｕｒｏｐｅａｎａｖｉａｔｉｏｎｓａｆｅｔｙａｇｅｎｃｙ，ＥＡＳＡ）和美国联邦航空管理局（ｆｅｄｅｒａｌａｖｉａｔｉｏｎａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，ＦＡＡ）维护本国既得利益强有力的武器；如果继续沿用传统的只注重结果的研制理念，将不能表明我们的产品符合国际规则。为有效并尽快提升复杂系统设计领域的系统工程能力成熟度，必须首先甄别出系统工程全寿命周期中最核心的过程。《ＳＡＥＡＲＰ４７５
员不具备充足的工程经验，学科知识也局限于某一个特定领域，更没有完善学习或者实践过各类工业标准，这就是切实面临的“知识困境”。１．４复杂系统设计的基本问题复杂系统设计领域，我们亟需构建完善有效的知识平台［１３－１４］，实现知识共享，践行知识工程。具体到３大核心过程，需要建立完善的知识平台来容纳并处理上表中甄别到的知识基础，形成企业的智库。２云知识平台对复杂系统设计的效用分析２．１云知识平台的架构针对系统工程３大核心过程中识别到的知识基础，，本文将其汇总为如图３所示的“知识云”。图３面向３大核心过程的知识云Ｆｉｇ．３Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅｃｌｏｕｄｆｏｒｔｈｒｅｅｃｏｒｅｐｒｏｃｅｓｓｅｓ知识云中的各项基本知识源可能都有对应的文档或者其他形式进行存储或者表达，但其在复杂系统设计领域的使用通常依靠个人搜集获取并消化分享，效率很低。依赖于计算机资源的极大丰富和人工智能技术的快速发展，采用云平台和互联网模式是聚合群众智慧的最好办法，构建知识的云平台是顺应知识经济的必然趋势。为充分发掘云知识平台的潜力，必须面向问题领域，在基本的知识源汇聚和整合的基础上，构建问题解决机制。依托知识云，可以基于人工智能理论、机器学习理论、模式识别理论对“元知识”自动进行分类、链接、过滤、相关度识别、融合、推荐等过程，并构建相应的人机交互界面。本文提出如图４所示的云知识平台架构。图４云知识平台架构Ｆｉｇ．４Ｃｌｏｕｄｋｎｏｗｌｅｄｇｅｐｌａｔｆｏｒｍａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ知识工程的３个重要过程分别是知识提取和融合过程、知识管理过程以及知识应用过程。依据知识工程的基本思想和面向问题的针对性思
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3 ;[J];;年期
本文编号：2579783
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