一种用于知识推送的过程案例分层知识模型构建方法技术

本发明专利技术公开了一种用于知识推送的过程案例分层知识模型构建方法。由产品案例分解后构建产品案例匹配向量集合，并作为过程案例分层知识模型中用于牵引知识推送内容的案例匹配层；针对每个产品案例和设计过程构建设计内容向量集合，作为用于设计过程信息形成的原始案例层；根据设计内容向量集合和知识文档构建案例知识向量集合，作为用于设计对象与过程关联的完整知识层；对完整知识层的案例知识向量集合进行精炼，形成精炼知识文档集向量集合，作为具体知识图表形式化的精炼知识层。本发明专利技术所构建的知识模型结构明了，构建与管理简便，适用于知识推送环节。

A process case stratified knowledge model building method for knowledge push

The invention discloses a process case stratified knowledge model construction method for knowledge push. By the case after the construction of the product decomposition product case matching vector set, and as the case in hierarchical knowledge model for traction knowledge push content case matching layer; for each product case design process and design content vector set, as for the original case design process information form; according to the design document vector set and knowledge the construction of case knowledge vector set, as for the complete knowledge layer design process and object association; case knowledge vector of complete knowledge layer set refining, refining the formation of knowledge document vectors and specific knowledge as a formal knowledge refining chart. The structure of the knowledge model constructed by the invention is clear, the construction and management are simple and convenient, and it is suitable for the knowledge push link.

【技术实现步骤摘要】
一种用于知识推送的过程案例分层知识模型构建方法
本专利技术涉及一种知识数据模型构建方法，主要是涉及了一种用于知识推送的过程案例分层知识模型构建方法，针对复杂机械装备在设计知识推送的前期知识库构建。
技术介绍
随着计算机与人工智能技术的高速发展，信息时代下机械产品的设计过程也发生了变化。其中，传统的机械设计过程需要人工查询相应的知识，导致设计效率低、设计周期长、设计结果不佳等问题，设计过程中的知识推送成为了目前智能设计中的研究热点。知识推送技术简单概括就是机械产品设计过程时，在正确的时间以正确的形式将正确的知识推送给正确的人，实现智能化设计。目前有关知识推送研究较多，各有优劣，主要集中在知识推送的方式/方法，设计意图的捕捉方法，知识推送情景建模等方面。但是，在知识推送的前期准备环节中，对知识库的构建方法研究较少。一般知识推送中使用基于本体的知识库构建方法，为之后的知识语义匹配提供铺垫，缺点是知识内容与相关语义的繁杂，使得知识的构建结果复杂，且缺乏有效管理。另外，一般的案例知识构建都是扁平化的知识攒聚模型，知识结构单一不利于知识推送的受众体验。此外，其他领域也有一些有关知识库构建方法的研究，但是少有专门研究机械设计中知识推送环节的知识库模型。
技术实现思路
为例解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术在于提供一种用于知识推送的过程案例分层知识模型构建方法，在面向复杂机械装备设计时，通过构建过程案例分层知识模型，通过过程信息关联案例与知识，不断丰富知识内容形成立体的案例知识数据模型。本专利技术用于知识推送，结构明了，便于管理，操作方便。为了实现上述目的，如图2所示，本专利技术采用的技术方案是包括以下方法步骤：(1.1)由产品案例分解后构建产品案例匹配向量集合，并作为过程案例分层知识模型中用于牵引知识推送内容的案例匹配层；所述的产品案例为已有的复杂机械装备产品。每个产品案例都有一个完整的设计过程。所述的过程案例是指根据设计过程构建的产品案例。案例匹配层是用于在后续知识推送中设计任务与案例的匹配，与作为之后知识层的外界接口。(1.2)针对每个产品案例和设计过程构建设计内容向量集合，作为用于设计过程信息形成的原始案例层；原始案例层是用于表征产品案例的设计过程具体内容。(1.3)根据设计内容向量集合和知识文档构建案例知识向量集合，作为用于设计对象与过程关联的完整知识层；(1.4)对完整知识层的案例知识向量集合进行精炼，形成精炼知识文档集向量集合，作为用于具体知识图表形式化的精炼知识层；所述方法具体为：(1.1)将产品案例分解为零部件，针对每个产品案例用产品案例匹配向量表示，每个产品案例匹配向量indexxyz表示为indexxyz＝{name,ID,problem,const,result}，其中，indexxyz表示编号xyz的产品案例匹配向量，上标xyz应存在与该产品案例有关的一切向量中，为简化书写后文多省略，name表示产品案例的名称，ID表示产品案例的设计人员信息，problem表示产品案例的问题情境，const表示产品案例的约束条件，result表示产品案例的效果描述；针对复杂机械装备在设计过程中通常采用分模块协同设计，设计资源中使用的产品案例分解时，以设计任务驱动的产品案例分解是常规做法，装备可以分解为第一级产品，第二级子系统，第三级部件，分别对应编号x、y、z，在知识推送案例与设计任务匹配环节，先进行子系统和部件编号y、z的匹配，缩小查找范围，再进行具体问题情境与约束条件等属性匹配，确定产品的编号x。(1.2)针对每个产品案例，用针对设计过程的设计内容向量构建一个设计内容向量集合，设计内容向量集合表示为i＝1,2,…,n，i表示产品案例中设计过程所对应步的序号，n表示产品案例中设计过程步总数；其中的每个设计内容向量表示为表示编号xyz产品案例中第i步设计过程的设计内容向量，proi表示第i步设计过程的过程信息分向量，modeli表示第i步设计过程的3D模型或者图纸，notei表示第i步设计过程的注意内容，soli表示第i步设计过程的设计结果；(1.3)案例知识向量集合中，每个案例知识向量表示为knowledge＝{(case1,k1),(case2,k2),…,(casei,ki),…,(casen,kn)}，一个产品案例所包含的全部内容由案例知识向量表示，其中，ki表示设计内容向量casei所对应的设计知识文档集合，通过设计内容向量casei与已知知识文档库中的知识文档进行相似度计算后生成与产品案例设计过程相匹配的设计知识文档集合ki；设计知识文档集合ki表示为ki＝{doci1,doci2,…,docij,…,docit}，其中docij表示第i步设计过程下对应的第j篇知识文档的信息向量，t表示设计知识文档集合中的知识文档总篇数；(1.4)案例知识向量中的各个设计知识文档集合ki进行精炼处理，分别采用对应的图像处理算法提取出表格、图形和公式的精炼知识，获得精炼知识文档集向量其中R表示该篇知识文档为精炼知识。所述的第i步设计过程的过程信息分向量proi构建为：proi＝{(keyi1,si1,loci1),(keyi2,si2,loci2),…,(keyij,sij,locij),…,(keyim,sim,locim)}其中keyij表示第i步设计过程的过程信息分向量proi中第j个关键词，sij表示第j个关键词的权重，locij表示第j个关键词在产品案例设计过程中的位置，关键词在产品案例设计过程中的位置分为案例名称name、3D模型或者图纸modeli、注意内容notei和设计结果soli的四类，m表示过程信息分向量中关键词个数；所述的第j个关键词的权重sij由关键词keyij的词频值TF、逆文档词频值IDF和关键词在产品案例设计过程中的位置locij共同确定，具体计算公式如下：其中，TF表示第i步设计过程的过程信息分向量proi中关键词的词频值，IDF表示此关键词的逆文档词频值；关键词的词频值TF采用以下公式计算：其中，Nc表示当前关键词在该产品案例设计内容向量casei中出现的次数，N表示所述设计内容向量casei中单词总数；关键词的逆文档词频值IDF采用以下公式计算：其中，ND表示该产品案例设计内容向量集合中元素数量，Nw表示该集合中出现当前关键词的数量。本专利技术用与第i步设计过程的过程信息分向量proi类似的方式构建知识文档数据。对于设计过程中的每篇知识文档信息向量构建为：doc＝{(term1,w1,loc1),(term2,w2,loc2),...,(termk,wk,lock),....,(termr,wr,locr)}其中，termk表示知识文档的第k个关键词，wk表示第k个关键词的权重，lock表示第k个关键词在知识文档中的位置，关键词在知识文档中的位置分为标题、子标题、摘要和正文的四类，r表示知识文档中关键词总数；知识文档doc的第k个关键词权重wk由关键词termk的词频值TF'、逆文档词频值IDF'以及关键词在知识文档中的位置lock共同确定，具体计算公式如下：其中，TF'表示知识文档中关键词的词频值，IDF'表示关键词的逆文档词频值；关键词的词频值TF'采用以下公式计算：其中，Nc'本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于知识推送的过程案例分层知识模型构建方法，其特征在于：该方法的步骤如下：(1.1)由产品案例分解后构建产品案例匹配向量集合，并作为过程案例分层知识模型中用于牵引知识推送内容的案例匹配层；(1.2)针对每个产品案例和设计过程构建设计内容向量集合，作为用于设计过程信息形成的原始案例层；(1.3)根据设计内容向量集合和知识文档构建案例知识向量集合，作为用于设计对象与过程关联的完整知识层；(1.4)对完整知识层的案例知识向量集合进行精炼，形成精炼知识文档集向量集合，作为用于具体知识图表形式化的精炼知识层。

【技术特征摘要】
1.一种用于知识推送的过程案例分层知识模型构建方法，其特征在于：该方法的步骤如下：(1.1)由产品案例分解后构建产品案例匹配向量集合，并作为过程案例分层知识模型中用于牵引知识推送内容的案例匹配层；(1.2)针对每个产品案例和设计过程构建设计内容向量集合，作为用于设计过程信息形成的原始案例层；(1.3)根据设计内容向量集合和知识文档构建案例知识向量集合，作为用于设计对象与过程关联的完整知识层；(1.4)对完整知识层的案例知识向量集合进行精炼，形成精炼知识文档集向量集合，作为用于具体知识图表形式化的精炼知识层。2.根据权利要求1所述的一种用于知识推送的过程案例分层知识模型构建方法，其特征在于：所述方法具体为：(1.1)将产品案例分解为零部件，针对每个产品案例用产品案例匹配向量表示，每个产品案例匹配向量indexxyz表示为indexxyz＝{name,ID,problem,const,result}，其中，indexxyz表示编号xyz的产品案例匹配向量，上标xyz应存在与该产品案例有关的一切向量中，为简化书写后文多省略，name表示产品案例的名称，ID表示产品案例的设计人员信息，problem表示产品案例的问题情境，const表示产品案例的约束条件，result表示产品案例的效果描述；(1.2)针对每个产品案例，用针对设计过程的设计内容向量构建一个设计内容向量集合，设计内容向量集合表示为i＝1,2,…,n，i表示产品案例中设计过程所对应步的序号，n表示产品案例中设计过程步总数；其中的每个设计内容向量表示为表示编号xyz产品案例中第i步设计过程的设计内容向量，proi表示第i步设计过程的过程信息分向量，modeli表示第i步设计过程的3D模型或者图纸，notei表示第i步设计过程的注意内容，soli表示第i步设计过程的设计结果；(1.3)案例知识向量集合中，每个案例知识向量表示为knowledge＝{(case1,k1),(case2,k2),…,(casei,ki),…,(casen,kn)}，其中，ki表示设计内容向量casei所对应的设计知识文档集合，通过设计内容向量casei与已知知识文档库中的知识文档进行相似度计算后生成与产品案例设计过程相匹配的设计知识文档集合ki；设计知识文档集合ki表示为ki＝{doci1,doci2,…,docij,…,docit}，其中docij表示第i步设计过程下对应的第j篇知识文档的信息向量，t表示设计知识文档集合中的知识文档总篇数；(1.4)案例知识向量中的各个设计知识文档集合ki进行精炼处理，提取出表格、图形和公式的精炼知识，获得精炼知识文档集向量其中R表示该篇知识文档为精炼知识。3.根据权利要求2所述的一种用于知识推送的过程案例分层知识模型构建方法，其特征在于：所述步骤(1.3)中，所述的第i步设计过程的过程信息分向量proi构建为：proi＝{(keyi1,si1,loci1),(keyi2,si2,loci2),…,(keyij,sij,locij),…,(keyim,sim,locim)}其中keyij表示第i步设计过程的过程信息分向量proi中第j个关键词，sij表示第j个关键词的权重，locij表示第j个关键词在产品案例设计过程中的位置，关键词在产品案例设计过程中的位置分为案例名称name、3D模型或者图纸modeli、注意内容notei和设计结果soli的四类，m表示过程信息分向量中关键词个数；所述的第j个关键词的权重sij由关键词keyij的词频值TF、逆文档词频值IDF和关键词在产品案例设计过程中的位置locij共同确定，具体计算公式如下：其中，TF表示第i步设计过程的过程信息分向量proi中关键词的词频值，IDF表示此关键词的逆文档词频值；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张树有，顾叶，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33