【摘要】：本文是對人機工程學知識的數(shù)字化、智能化積累和使用所做的基礎模型方面的探索和嘗試。人機工程學已經(jīng)受到國際上的廣泛重視,但我國現(xiàn)有的人機工程學知識積累和表達的數(shù)字化方法尚無法充分滿足現(xiàn)代智能設計對于知識共享和重用的要求。通過計算機知識表示技術(shù),構(gòu)建適用的人機工程學知識模型,進而發(fā)展為相關(guān)領域的專家系統(tǒng),以期使人機工程學知識得到更廣泛深入的積累和使用。以人機工程學的知識系統(tǒng)為研究對象,采用本體論為知識表示的方法,圍繞著將人機工程學知識進行具有語義的知識表示這一目標進行研究,構(gòu)建基于本體的人機工程學知識表示模型。本文主要內(nèi)容如下:基于人機工程學知識的屬性,通過對狀態(tài)空間法、框架法和本體法等六種知識表示方法進行分析比較,選擇本體論作為人機工程學知識的表示方法。分析本體法的技術(shù)組成,橫向比較不同的本體代數(shù)系統(tǒng)、構(gòu)建方法、描述語言和編譯工具,最終選擇基于OWL語言通過Protégé進行本體編譯。依據(jù)本體法的表達要求,將人機工程學通用知識分類為人因要素、環(huán)境要素和裝置要素三個父類,并將父類分為具有三層結(jié)構(gòu)的子類,確定用于人機工程學知識元本體模型的知識分類方案。基于所建立的知識分類方案,對人機工程學通用知識進行表示。借鑒T.Gruber等人的本體構(gòu)建原則,構(gòu)建人機工程學知識元本體(簡稱EKMO)。對EKMO進行形式化定義,并通過Protégé進行編譯,編譯過程中構(gòu)建了本體中類及類的層次框架,并給出基于OWL語言的本體形式化編碼。分析領域內(nèi)子類知識的屬性,選擇人體靜態(tài)參數(shù)知識構(gòu)建EKMO的領域本體。甄別該領域內(nèi)的核心概念,梳理概念間的邏輯關(guān)系,確定領域本體模型的基本結(jié)構(gòu)。比照EKMO知識表示過程中的方法,對領域本體進行形式化定義,并構(gòu)建領域本體類的層次框架,完成對類的屬性約束和實例定義,研究并展示本體的查詢方法,最后給出OWL編碼以便用于知識系統(tǒng)的修改和開發(fā)。知識分類表示模型以及元本體和領域本體的構(gòu)建完成表明將本體法應用于人機工程學知識表示是可行的,為人機工程學知識的共享與重用提供了一種技術(shù)手段。
[Abstract]:This paper is an attempt to digitize, intelligently accumulate and use the basic model of ergonomics knowledge. Ergonomics has been paid more and more attention in the world, but the existing digital methods of ergonomics knowledge accumulation and expression in our country can not fully meet the requirement of knowledge sharing and reuse in modern intelligent design. Through computer knowledge representation technology, a suitable ergonomics knowledge model is constructed, and then developed into expert system in related fields, so that ergonomics knowledge can be accumulated and used more widely and deeply. Taking the ergonomics knowledge system as the research object and using ontology as the method of knowledge representation, this paper studies the goal of semantic knowledge representation of ergonomics knowledge. The model of ergonomics knowledge representation based on ontology is constructed. The main contents of this paper are as follows: based on the attribute of ergonomics knowledge, through the analysis and comparison of six knowledge representation methods, such as state space method, frame method and ontology method, ontology is selected as the representation method of ergonomics knowledge. This paper analyzes the technical composition of ontology method, compares different ontology algebra systems, construction methods, description languages and compiling tools horizontally, and finally chooses to compile ontology based on OWL language through Prot 茅 g 茅. According to the expression requirements of ontology, the universal knowledge of ergonomics is classified into three parent categories: human factor, environment element and device element, and the parent is divided into three subclasses with three-layer structure. A knowledge classification scheme for ergonomics meta-ontology model is determined. Based on the knowledge classification scheme, the general knowledge of ergonomics is represented. Referring to the principle of Ontology Construction of T.Gruber et al., to construct ergonomics knowledge metontology (EKMO). For short) EKMO is formally defined and compiled through Prot 茅 g 茅. In the process of compiling, the hierarchical framework of classes and classes in ontology is constructed, and the formal coding of ontology based on OWL language is given. The attribute of subclass knowledge in domain is analyzed, and the domain ontology of EKMO is constructed by selecting static parameter knowledge of human body. The core concepts in the domain are identified, the logical relationships among them are combed, and the basic structure of the domain ontology model is determined. According to the method of EKMO knowledge representation, the domain ontology is formally defined, and the hierarchical framework of domain ontology class is constructed. The attribute constraint and instance definition of class are completed, and the query method of ontology is studied and displayed. Finally, OWL coding is given for the modification and development of knowledge systems. The model of knowledge classification representation and the construction of meta-ontology and domain ontology show that it is feasible to apply ontology to ergonomics knowledge representation, which provides a technical means for sharing and reusing ergonomics knowledge.
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TB18

【參考文獻】

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本文編號：2252485