基于非关系型数据库的本体语言知识库建模在工业系统中的应用

发布时间：2021-05-06 00:01

　　工业信息物理系统为工业生产环境中物理设备和不同系统之间提供了相互连接形成闭环反馈机制,以及横向和纵向的一体化集成方法。而万物互联、反馈信息的闭环伴随的即是工业信息物理系统中信息量的急剧增长,其数据存储和处理机制必须满足良好的规模性、可拓展性、高效性,以满足控制器、传感器、执行器等不同设备对于数据的要求。此外,工业系统中采集到的数据还需要被进一步处理,形成知识库来支持边缘智能控制。随着计算复杂度的提升,分布式系统的作用越发重要,如何将大规模数据进行有效处理形成有逻辑关系的知识体系并完成在分布式系统中的推理应用成为了新的热点问题。传统的建模方法和数据处理方法不能满足工业领域控制层、设备层对于实时性和自主性的需求,还有很大提升空间,因此需要引入其他方法。本文设计了一种在工业系统边缘层中对节点进行智能控制的工具。利用本体语言完成在嵌入式设备中的模型建模,并结合非关系型数据库完成数据的存储、推理和查询,通过规则建立将数据库转化为知识库;利用边缘端的计算资源完成智能分布式控制决策。此外,通过可视化界面生成本体语言文本,图形化编辑具有极高的实时可变性,能够动态修改本体中的模型定义,提高了整个系统的灵... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 课题研究现状及相关工作
        1.2.1 信息物理系统与多智能体在工业中的应用
        1.2.2 基于本体论的知识推理在工业中的应用
    1.3 本文主要研究内容及创新点
    1.4 章节安排
第二章 本体语言的建模与可视化实现
    2.1 模型驱动工程和本体语言
        2.1.1 模型驱动工程和本体论
        2.1.2 本体语言概要
    2.2 本体语言的建模
        2.2.1 类、属性、个体建模
        2.2.2 复杂关系建模
    2.3 本体语言的可视化
        2.3.1 常用图形化软件介绍
        2.3.2 protégé中本体语言实例
        2.3.3 OWL的图形化实现
    2.4 本章小结
第三章 基于非关系型数据库的知识存储及推理模型
    3.1 非关系型数据库介绍
        3.1.1 非关系型数据分类
        3.1.2 非关系型数据库的优点
    3.2 OWL在非关系型数据库中的存储结构
        3.2.1 类(Classes)的存储
        3.2.2 属性(Properties)的存储
        3.2.3 个体(individuals)的存储
    3.3 基于本体的数据分析及查询规则
        3.3.1 T-box推理结构
        3.3.2 A-box推理结构
    3.4 在数据库中完成查询搜索
        3.4.1 利用索引提高查询效率
        3.4.2 非关系型数据库的查询模型验证
    3.5 本章小结
第四章 基于本体语言控制模型的仿真测试
    4.1 仿真模型搭建
    4.2 仿真软件介绍
    4.3 仿真过程及结果
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文主要工作
    5.2 后续研究工作
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
攻读学位期间参与的项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]实现从制造大国到制造强国的跨越[J]. The Research Group for the Manufacturing Power Strategy;.  中国工程科学. 2015(07)



本文编号：3170844