知识工程之知识驱动数字化产品开发VIP免费

第1页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共10页知识驱动数字化产品开发发表时间：2008-9-19屈福平来源：e-works1、前言「知识工程-KnowledgeBaseEngineering」是由美国Feigenbaum教授于1977年提出。早期主要用于专家系统及人工智能以提供知识获取及基于知识的推理技术与方法。现今，具有知识处理能力的软件系统已成为新一代专业软件的重要指针。所谓知识工程其普遍的共识及定义为:以知识为处理对象，即用工程化的思考模式，并应用人工智能的原理、方法及技术以达成设计、建构及维护知识系统的一门科学。知识工程的目的是在研究知识的基础上，开发智能系统。因此，知识的获取、知识的表达及知识的运用便构成知识工程的三大要素。知识工程的研究主要内容包括:基础理论的研究、实用技术的开发、知识型工具系统及智能机等相关课题的研究。其中，基础理论的研究主要是研究基本的理论方法，包括知识的本质、知识的表达、推理、获取及学习的方法等。实用技术的开发则主要研究解决建立知识系统过程中遇到的问题，包括实用知识的表达方法，建立知识获取技术，实用知识推理方法、知识库结构系统及知识系统体系结构等。建立知识型系统工具的主要目的是给系统的开发提供良好的运用工具，以提高系统研制的质量与缩短系统研制周期等。所以，知识系统能解决专家等级的问题，能快速的进行假设及搜索解答，即系统具有大量的基础知识及一般问题的求解能力，具自动推理的能力。从制造业的技术来看，知识工程是一种基于知识的计算机应用系统，它着眼于自动的、导引式的方式帮助使用者进行产品的工程设计，包括产品的造型、分析、检测、制造评估及工艺规划等活动。并且可以捕捉及再利用与产品开发有关的优化设计制造方案知识与良好的设计经验。它是与人工智能、协同设计、知识库系统、几何造型系统及信息技术进行有效整合的一项工程技术。从本质看，知识工程的目的是「知识重用」，即将知识创造性的应用到一个工业产品的设计开发及生产制造过程中，充份利用各种实践经验、专家知识及其有关的讯息，产生以知识驱动为基础的工程设计新思路。现今对知识的建立，基本上是应用所定义的计算机语言(符号)来架构人类的各种概念及概念间的关系，每一种表示方式实际上是一种数据结构。「知识融合程序语言-KnowledgeFusion」SiemensPLM软件公司的NX系统提供自定义开发且符合工程知识融合需要的知识融合程序语言，以有效描述及整合工程知识与几何模型间的关系。图1.传统KBE系统与NX/KF的区别知识融合程序语言是高级语言，因而可以用比较浅显的语言文字描述程序的功能与运作方式，可用来表示全新的对象模型。因此该语言为面向对象(Objectoriented)的解释性(Interpreted)语言，在知识融合程序语言中有类(Class)及对象(Object)能够进行多重继承(Inherent)。类是对象的共第2页共10页第1页共10页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共10页同特征的抽象描述，其定义方式如图2所示。图2.类(Class)的定义用户可以方便的应用此程序语言在产品模型中以规则(Rule)的型式增加工程知识，图3则是应用规则控制其知识工程的应用程序案例，而此规则为此语言的基本组件，其直斜螺齿轮及螺旋斜齿轮与加工方法的决定是由工程规则决定，并对具知识的资料库进行读写的动作。图3.利用规则控制知识工程的程序案例另外，KF程序中允许用户以任意顺序定义属性，将其视为「关键词」，使其可以「需求驱动(Demand-driven)」方式取用。此外，知识融合语言有能力存取NX系统以外的知识资源，如资料库及电子试算文件等，且有能力结合其它分析及优化软件。KBE系统结构是对象导向的结构，这也使得对象属性具有对象的继承性。此一结构具有方便储存几何尺寸及知识推理的表现形式。此外，NX的规则是用于实现过程的表达式，而面向对象的系统与规则的结合，提供用户可捕捉全生命周期知识(Lifecycleknowledge)。2、知识管理的过程近几年来，KBE技术已经从理论研究转向实际应用，各主要的PLM厂商相继在推出了不同的制造业领域的KDA(知识驱动自动化-KnowledgeDrivenAutomation)解决方案，比...