一种面向多工艺领域的工艺知识图谱构建与分类编码方法技术

本发明专利技术提供一种面向多工艺领域的工艺知识图谱构建与分类编码方法，考虑了工艺知识性质、存在形式、所属工艺过程等多种因素，并通过知识图谱的形式进行知识表达，从而实现了对机加、装配和装药等多个工艺领域内工艺知识的有效组织与管理；同时，本发明专利技术采用的多层次分类方法考虑了知识性质、工艺过程、工艺设计等多种因素，能够有效避免以往工艺知识分类中的交叉问题，后续可基于本发明专利技术实现基于分类编码的工艺知识检索、匹配推荐等，从而实现工艺知识的有效应用。的有效应用。的有效应用。

【技术实现步骤摘要】
一种面向多工艺领域的工艺知识图谱构建与分类编码方法


[0001]本专利技术属于知识图谱构建与分类编码
，尤其涉及一种面向多工艺领域的工艺知识图谱构建与分类编码方法。

技术介绍

[0002]随着企业信息化的发展，长期生产实践中积累的电子文档、数据库、文件等蕴含大量知识的工艺数据的种类与数量已经达到了一个新的量级。在此情况下，工艺数据中蕴含的工艺知识如果不能得到有效的表达和组织管理，将会产生极大的知识资源浪费，进而影响企业在行业内的竞争力。
[0003]在工艺知识表达上，国内企业主要通过电子文档或一些结构化的数据库的方式对企业内部的工艺知识进行管理，虽然面向机加、装配等工艺积累了典型零件工艺库、机床库、刀具库等多种关系型工艺知识数据库，但是工艺知识之间关系并不能完整有效的表达，并存在显著的存储冗余。近年来，知识图谱技术对进行知识统一表征成为了研究热点，在军事、教育、社交网络等领域中也得到了广泛的研究和应用。而在机加、装配、装药等工艺领域，知识图谱也受到越来越多的关注，如面向机加制造领域，金贵阳等(基于知识图谱和语义网技术的企业信息集成方法[J]，东南大学学报(自然科学版))研究了钢铁企业中异构离散信息的基于本体的知识图谱构建方法，实现知识资源的统一管理。而洪乙达(面向发动机装配过程的知识服务建模与推送研究[D])则以汽车发动机为研究对象，针对企业内部发动机装配知识资源,构建了其装配知识图谱。
[0004]工艺知识的分类和编码是支撑工艺知识组织和管理的有效手段。其中，工艺知识分类是工艺知识编码的基础和前提。工艺知识的分类角度有很多，以机加、装配和装药等典型工艺为例，按工艺过程可以将工艺知识分为工艺层、工序层和工步层知识等；按知识应用角度可以将工艺知识分为工艺基础理论知识、工艺设计知识、工艺管理知识等。目前针对编码的研究多集中于面向零件特征的编码，如关煜杰等(基于成组技术的产品零件分类编码系统构建方法[P])提出了一种基于成组技术的产品零件分类编码系统构建方法，对零件特征进行了多级分类与编码。随着工艺知识的重要性越来越高，需要一套面向机加、装配和装药等多工艺领域的工艺知识分类与编码方案，来支撑工艺知识的有效组织和管理。
[0005]传统的工艺知识多以表格形式存在于行业工艺领域技术库和专家库中，该过程过于依赖人工，且成本高，难以建立用于多行业工艺领域的技术库。且随着知识的不断积累，工艺知识之间关系并不能完整有效的表达，并存在显著的存储冗余。而现有的工艺知识分类方法存在工艺知识交叉、漏项等问题，难以有效提升企业的工艺知识管理水平。

技术实现思路

[0006]为解决上述问题，本专利技术提供一种面向多工艺领域的工艺知识图谱构建与分类编码方法，能够实现对机加、装配和装药等多个工艺领域内工艺知识的有效组织与管理。
[0007]一种面向多工艺领域的工艺知识图谱构建与分类编码方法，包括以下步骤：
[0008]从已有的机加、装配与装药领域数据资料中提取构建工艺知识所需的信息，并根据所提取出的信息构建机加、装配与装药领域的工艺知识图谱数据层；
[0009]分别对机加、装配与装药领域的工艺知识图谱数据层进行两层以上的分类，得到工艺知识多层分类体系，其中，依据知识性质的不同对工艺知识图谱数据层进行第一层划分，得到第一层知识类别；对于第二层与第二层以后的工艺知识图谱数据层分类，则依据工艺过程、工艺设计的因素对其前一层的知识类别进行细类划分；
[0010]分别在机加、装配与装药领域的工艺知识多层分类体系中构建分类编码标签。
[0011]进一步地，一种面向多工艺领域的工艺知识图谱构建与分类编码方法，还包括以下步骤：
[0012]结合专家知识和行业调研，根据建立的机加、装配与装药领域的工艺知识图谱数据层的知识信息，梳理各工艺涉及到的概念及其属性、概念间关系、层次结构，从而建立知识图谱模式层，并依据知识图谱模式层对工艺知识图谱数据层进行概念的实例知识补充，从而完善工艺知识图谱数据层。
[0013]进一步地，工艺知识多层分类体系中的分类编码标签由主码和辅助码构成，且主码包括工艺过程码、工艺知识类别码、工艺知识组别码，其中，工艺过程码由一位字母组成，用于表示所属工艺过程，包括机加过程、装配过程与装药过程；工艺知识类别码由一位阿拉伯数字组成，用于表示工艺知识多层分类体系的第一层分类；工艺知识组别码由阿拉伯数字组成，其码位长度可以扩展，第二层分类与第二层分类以后每细分一层则工艺知识组别码长度增加一位，以此表示第二层分类与第二层分类以后的工艺知识的细类；
[0014]辅助码由一位字母组成，用于代表工艺知识不同的存在形式，且存在形式包括语言描述类、文档资料类、视频图片类和其他类四种。
[0015]进一步地，工艺知识图谱数据层包括三层分类，其中，第一层分类从知识性质角度划分，其知识类别包括基础原则类知识、文档类知识、模板类知识、决策规则类知识以及资源类知识五大类；第二层分类从工艺过程角度划分，其中，决策规则类知识包括机加工艺决策规则类知识、装配工艺决策规则类知识和装药工艺决策规则类知识；第三层分类在第二层分类的基础上分类，其中，机加决策规则类知识被细分成工步层、工序层和工艺层。
[0016]进一步地，从已有的机加、装配与装药领域数据资料中提取构建工艺知识所需的信息包括：从结构化资料以及半结构化资料中抽取并标注机加、装配与装药工艺领域知识信息的实体、关系以及实体属性。
[0017]有益效果：
[0018]1、本专利技术提供一种面向多工艺领域的工艺知识图谱构建与分类编码方法，考虑了工艺知识性质、存在形式、所属工艺过程等多种因素，并通过知识图谱的形式进行知识表达，从而实现了对机加、装配和装药等多个工艺领域内工艺知识的有效组织与管理；同时，本专利技术采用的多层次分类方法考虑了知识性质、工艺过程、工艺设计等多种因素，能够有效避免以往工艺知识分类中的交叉问题，后续可基于本专利技术实现基于分类编码的工艺知识检索、匹配推荐等，从而实现工艺知识的有效应用。
[0019]2、本专利技术提供一种面向多工艺领域的工艺知识图谱构建与分类编码方法，基于结构化和半结构化资料，利用了自然语言处理技术来提取机加、装配和装药等多个工艺领域的知识信息，并辅以专家知识和行业调研经验，建立面向不同工艺过程的本体库并搭建知
识图谱模式层，提高领域概念体系建设效率，对于其他领域知识图谱的建设提供了参考，同时，本专利技术通过工艺知识模式层与多层次分类体系之间的双向关联，能够解决以往工艺知识分类中的漏项问题。
[0020]3、本专利技术提供一种面向多工艺领域的工艺知识图谱构建与分类编码方法，对于需要进行多种工艺设计的复杂产品来说，采用同一套工艺知识构建与分类编码方案，能够简化生产管理，辅助工艺人员快速完成产品工艺设计，进而有效提高工艺人员的设计效率，稳定生产质量，降低生产成本；本专利技术可适用于机加、装配和装药等不同工艺过程，且未来针对某一特定工艺过程的知识分类编码可以以本专利技术的分类编码方法为基础进行细化和扩展。
附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向多工艺领域的工艺知识图谱构建与分类编码方法，其特征在于，包括以下步骤：从已有的机加、装配与装药领域数据资料中提取构建工艺知识所需的信息，并根据所提取出的信息构建机加、装配与装药领域的工艺知识图谱数据层；分别对机加、装配与装药领域的工艺知识图谱数据层进行两层以上的分类，得到工艺知识多层分类体系，其中，依据知识性质的不同对工艺知识图谱数据层进行第一层划分，得到第一层知识类别；对于第二层与第二层以后的工艺知识图谱数据层分类，则依据工艺过程、工艺设计的因素对其前一层的知识类别进行细类划分；分别在机加、装配与装药领域的工艺知识多层分类体系中构建分类编码标签。2.如权利要求1所述的一种面向多工艺领域的工艺知识图谱构建与分类编码方法，其特征在于，还包括以下步骤：结合专家知识和行业调研，根据建立的机加、装配与装药领域的工艺知识图谱数据层的知识信息，梳理各工艺涉及到的概念及其属性、概念间关系、层次结构，从而建立知识图谱模式层，并依据知识图谱模式层对工艺知识图谱数据层进行概念的实例知识补充，从而完善工艺知识图谱数据层。3.如权利要求1所述的一种面向多工艺领域的工艺知识图谱构建与分类编码方法，其特征在于，工艺知识多层分类体系中的分类编码标签由主码和辅助码构成，且主码包括工艺过程码、工艺知识类别码、工艺知识组别码，其中，工艺过程码由一位字母组成，用于表示所属工...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔立红，邵沛林，黄志成，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：