一种适用于高端装备全生命周期的知识服务系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于高端装备全生命周期的知识服务系统及方法，该方法适用于通过知识服务系统接口与高端装备制造企业信息系统通信的知识服务平台中，基于复杂知识资源获取模板的半自动化获取方式，从高端装备制造企业信息系统抽取历史数据或从技术人员脑海中获取专家经验，通过预设的知识获取流程获取高端装备全生命周期知识；将上述步骤获取的知识按其表现形式分别存放到分布式数据库中，形成高端装备制造企业知识库；通过主/被动相结合的方式获取高端装备制造企业技术人员的知识服务需求，根据知识服务需求调用多模式知识服务方法库中相应的知识服务引擎，知识服务引擎通过调用知识库中的高端装备全生命周期知识并利用推理算法生成所需的知识服务。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于高端装备全生命周期的知识服务系统及方法
本专利技术属于先进制造技术智能化信息
，具体涉及一种适用于高端装备全生命周期的知识服务系统及方法。
技术介绍
以高档数控机床、大型燃气轮机、汽轮机、超/特高压电气装备、智能电力装备等为代表的高端装备制造业是典型的知识密集、技术密集和多学科交叉集成的高科技产业。随着技术的进步，高端装备制造企业正从以产品为中心转向以知识为中心的新产品开发中，知识服务正成为企业提高其竞争力的核心因素。产品结构日趋复杂，开发过程日趋复杂，产品功能日趋集成化和复合化，导致产品开发直至全生命周期均需各种复杂知识的支持，产品的设计、制造、维护等活动均需要各种知识资源的融合，实现各种复杂知识的高效服务已成为支撑高端装备产品技术创新的原动力。请参阅图1，随着信息化建设的进一步深入，高端装备制造企业正朝着智能化、集成化的方向发展，特别是将企业信息化建设所沉淀下来的信息，通过数据抽取、挖掘等技术转化为指导高端装备制造企业研发生产的知识，并通过知识服务平台渗透到高端装备研发生产的各个环节，是未来非常重要的一个方向。知识的有效管理和高效应用是企业走向智能化的重要表现，当前这方面的研究主要聚焦在知识获取工具、知识表达工具和知识服务工具的开发上。目前知识获取工具主要有搜索引擎、知识挖掘系统、知识门户等。其中，百度、搜狐等搜索引擎用于实现对Internet上的知识进行快速获取，但仅局限于模糊搜索，难以准确将知识与用户的需求相联系；而知识挖掘主要用于帮助用户从数据库中发现隐含的、有价值的知识，常见的知识挖掘系统有EnterpriseMiner、IntelligentMiner、SetMiner等。知识表达工具常用于知识的语义表达，实现对复杂知识资源的有效组织、合理存储与标准化表达，提高用户对知识应用的效率和准确性。知识服务工具有知识共享、知识推送和知识评价等功能，KnowledgeX公司开发的知识管理工具可为用户提供不同知识元素相互联系的知识地图，实现知识的关联表达与应用。微软公司开发的ExchangeServer为用户提供了交流看法和协同工作的虚拟平台，Aurigin公司提出了IPAM系统，可对企业的专利和版权等知识进行管理和应用。在知识资源的集成化管理方面，目前国内外已经有多个商用化的知识管理软件。安世亚太公司的PERA.KnowleMan平台已经在航空航天、船舶、石油石化、精密机床等2000多家知识密集型行业应用。Qdes系统继承了多种特殊形式的知识表示和推理技术，辅助开发钢材产品。OHCS系统能够快速生成满足要求的CAD图形，利用多种专家知识辅助油压回路设计。MOCA系统主要用于大规模启发式规则探索和匹配，主要进行飞机维修流程的自动安排和智能控制，已经在马特拉航空公司、英国航空等多家公司进行使用。深蓝海域kmpro知识管理系统，基于国内企业需求，首次实现组织结构型、人力结构型知识地图，提升对知识应用的效率，目前已在制造业、汽车业、旅游业多个领域得到应用。国内许多高校和企业联合进行知识管理软件的开发。由海尔集团和上海交通大学共同合作开发的“注塑模具KBE系统”是国内较成熟的KBE系统，可实现工业化应用。清华大学刘宽宏采用LotusDomino、IBMWebsphere、IBMDB2作为开发平台，针对中小型软件企业设计实现了一款知识管理系统。西安交通大学教育部现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室和教育部现代设计网上合作中心一直从事复杂产品与转子轴承系统的数字化设计与复杂设计知识资源协同服务的研究，拥有支持网络知识资源集成管理FIPER平台，集成了包括产品/零部件模型库、轴承等基础功能部件等仿真分析程序库、仪器设备、专家经验等在内的多种知识资源，能为高端装备产品的设计创新提供知识支撑。基于以上对国内外研究现状与成效的分析发现，已有研究从对底层的知识处理技术到整体的平台系统设计都有所研究，国内外也已有多款商业化的知识工程系统软件在不同的行业有所应用，并且取得一些有益效果。但是，目前的知识管理工具存在功能单一、集成度低、协同性差等缺点，多针对产品全生命周期中的一个环节展开，适合于企业推广应用的面向产品全生命周期的知识管理软件系统较为匮乏。随着信息技术应用的不断发展，面向产品全生命周期的集成化成为知识管理系统发展的主要发展趋势，国内在这一领域尚未有所建树，而高端装备制造业作为高新技术产业，其创新发展迫切需要知识资源的大力支持。因此，围绕高端装备制造业的创新需求，研究开发一套针对性强、时效性好、准确度高的知识服务系统及方法势在必行。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种适用于高端装备全生命周期的知识服务系统及方法，为高端装备制造企业复杂知识资源的有效管理和高效应用提供支撑。本专利技术采用以下技术方案：一种适用于高端装备全生命周期的知识服务系统，包括知识服务平台，知识服务平台通过知识服务系统接口与高端装备制造企业信息系统通信，其特征在于，知识服务平台包括复杂知识资源获取模块、知识库、多模式知识服务方法库和知识服务模块，知识服务系统接口采用FTP、JDBC和WebService技术，并为企业级数据交互提供监控审计和数据缓存功能；复杂知识资源获取模块通过预设的知识获取流程从高端装备制造企业信息系统或技术人员脑海中获取高端装备全生命周期知识；知识库用于储存所述复杂知识资源获取模块获取的高端装备全生命周期复杂异构的知识资源；多模式知识服务方法库用于预存基于Lucene和中文分词的高性能全文检索引擎，以及基于图的知识推理引擎；知识服务模块用于主动或被动地获取高端装备制造企业技术人员的知识服务需求，根据知识服务需求调用多模式知识服务方法库中相应的知识服务引擎，知识服务引擎通过调用知识库中的高端装备全生命周期知识并利用推理算法生成所需的知识服务。进一步的，高端装备全生命周期复杂异构的知识资源包括性能设计参数，制造工艺参数，材料性能参数，试验测试数据，2D/3D图纸，设计分析文档，动静热分析算法和专家经验。一种适用于高端装备全生命周期的知识服务方法，采用知识的被动检索和主动推送相结合的知识服务方式，实现对高端装备制造企业复杂知识的高效利用，具体包括以下步骤：S1、基于复杂知识资源获取模板的半自动化获取方式，从高端装备制造企业信息系统中抽取历史数据或从技术人员脑海中获取专家经验，通过预设的知识获取流程获取高端装备全生命周期知识；S2、将步骤S1获取的高端装备全生命周期知识按其表现形式分别存放到分布式数据库中，形成高端装备制造企业知识库；S3、主动或被动地获取高端装备制造企业技术人员的服务需求，根据知识服务需求调用多模式知识服务方法库中相应的知识服务引擎，知识服务引擎通过调用知识库中的高端装备全生命周期知识并利用推理算法生成所需的知识服务。更进一步的，步骤S1中，知识获取流程具体如下：S1.1、将高端装备制造企业信息化建设过程中未经加工的性能设计参数，制造工艺参数，材料性能参数，试验测试数据，2D/3D图纸，设计分析文档和动静热分析算法，以及技术人员脑海中的专家经验，按其表现形式分别整理为数据类知识、过程类知识、经验类知识和文档类知识；S1.2、对步骤S1.1整理的知识根据其内容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于高端装备全生命周期的知识服务系统，包括知识服务平台，知识服务平台通过知识服务系统接口与高端装备制造企业信息系统通信，其特征在于，知识服务平台包括复杂知识资源获取模块、知识库、多模式知识服务方法库和知识服务模块，知识服务系统接口采用FTP、JDBC和WebService技术，并为企业级数据交互提供监控审计和数据缓存功能；复杂知识资源获取模块通过预设的知识获取流程从高端装备制造企业信息系统或技术人员脑海中获取高端装备全生命周期知识；知识库用于储存所述复杂知识资源获取模块获取的高端装备全生命周期复杂异构的知识资源；多模式知识服务方法库用于预存基于Lucene和中文分词的高性能全文检索引擎，以及基于图的知识推理引擎；知识服务模块用于主动或被动地获取高端装备制造企业技术人员的知识服务需求，根据知识服务需求调用多模式知识服务方法库中相应的知识服务引擎，知识服务引擎通过调用知识库中的高端装备全生命周期知识并利用推理算法生成所需的知识服务。

【技术特征摘要】
1.一种适用于高端装备全生命周期的知识服务系统，包括知识服务平台，知识服务平台通过知识服务系统接口与高端装备制造企业信息系统通信，其特征在于，知识服务平台包括复杂知识资源获取模块、知识库、多模式知识服务方法库和知识服务模块，知识服务系统接口采用FTP、JDBC和WebService技术，并为企业级数据交互提供监控审计和数据缓存功能；复杂知识资源获取模块通过预设的知识获取流程从高端装备制造企业信息系统或技术人员脑海中获取高端装备全生命周期知识；知识库用于储存所述复杂知识资源获取模块获取的高端装备全生命周期复杂异构的知识资源；多模式知识服务方法库用于预存基于Lucene和中文分词的高性能全文检索引擎，以及基于图的知识推理引擎；知识服务模块用于主动或被动地获取高端装备制造企业技术人员的知识服务需求，根据知识服务需求调用多模式知识服务方法库中相应的知识服务引擎，知识服务引擎通过调用知识库中的高端装备全生命周期知识并利用推理算法生成所需的知识服务。2.根据权利要求1所述的一种适用于高端装备全生命周期的知识服务系统，其特征在于，高端装备全生命周期复杂异构的知识资源包括性能设计参数，制造工艺参数，材料性能参数，试验测试数据，2D/3D图纸，设计分析文档，动静热分析算法和专家经验。3.一种适用于高端装备全生命周期的知识服务方法，其特征在于，采用知识的被动检索和主动推送相结合的知识服务方式，实现对高端装备制造企业复杂知识的高效利用，具体包括以下步骤：S1、基于复杂知识资源获取模板的半自动化获取方式，从高端装备制造企业信息系统中抽取历史数据或从技术人员脑海中获取专家经验，通过预设的知识获取流程获取高端装备全生命周期知识；S2、将步骤S1获取的高端装备全生命周期知识按其表现形式分别存放到分布式数据库中，形成高端装备制造企业知识库；S3、主动或被动地获取高端装备制造企业技术人员的服务需求，根据知识服务需求调用多模式知识服务方法库中相应的知识服务引擎，知识服务引擎通过调用知识库中的高端装备全生命周期知识并利用推理算法生成所需的知识服务。4.根据权利要求3所述的一种适用于高端装备全生命周期的知识服务方法，其特征在于，步骤S1中，知识获取流程具体如下：S1.1、将高端装备制造企业信息化建设过程中未经加工的性能设计参数，制造工艺参数，材料性能参数，试验测试数据，2D/3D图纸，设计分析文档和动静热分析算法，以及技术人员脑海中的专家经验，按其表现形式分别整理为数据类知识、过程类知识、经验类知识和文档类知识；S1.2、对步骤S1.1整理的知识根据其内容主题进行语义标注，主题包括产品对象，工作原理，结构设计和制造工程；S1.3、将步骤S1.2语义标注后的信息/数据通过数据挖掘、文本挖掘、问卷调查和接口技术对其进行知识抽取，形成格式化的知识。5.根据权利要求3所述的一种适用于高端装备全生命周期的知识服务方法，其特征在于，步骤S3中，知识服务引擎包括基于Lucene和中文分词的全文检索引擎和基于图的知识推理引擎，全文检索引擎的Lucene索引采用倒排索引方式，包括Termindex，TeamDictionary和PostingList三部分，全文检索引擎的中文分词通过自定义字典规则的方式，实现对中文输入的快速分词。6.根据权利要求5所述的一种适用于高端装备全生命周期的知识服务方法，其特征在于，基于图的知识推理引擎具体包括以下步骤：S3.1、构建高端装备全生命周期知识地图；S3.2、将知识地图存储到多模式知识服务方法库中；S3.3、按照服务需求获取方法获取高端装备制造企业技...

【专利技术属性】
技术研发人员：周光辉，张超，常丰田，田长乐，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61