机械加工工艺知识本体及检索方法研究

机械加工工艺知识本体及检索方法研究
【摘要】在我国逐步实现社会主义市场经济的同时，机械工业在我国社会建设中的作用越来越不可小觑。

在机械加工工艺越来越受到重视的同时，机械加工工艺知识的作用也愈加关键。

机械加工工艺知识是指导工艺生产并提升加工质量的保证。

机械加工工艺知识简单说就是对加工过程中的技术进行全面描述，为了解陌生机械加工工艺必须去查阅机械加工工艺知识，这使得机械加工工艺知识的检索方法变得同样重要。

【关键词】机械加工工艺知识；检索方法；本体
0.前言
在进入21世纪以来，随着我国科学技术的全面发展和众多科学技术产品在机械加工行业中的应用，我过的工业生产技术得到了极大程度的提升，使业生产的效率和质量得到提升。

随着机械加工工艺的发展机械加工工艺知识的应用变得越来越频繁，为了更有效地管理和利用机械加工工艺知识，首先要对其进行有效的表示和集成，使得机械加工工艺知识的存储、重用及共享问题得到妥善处理同时使得机械加工工艺知识的检索变得更加方便。

1.机械加工工艺知识本体的构建
本体作为通讯、互操作和系统工程的基础必须记过精心的设计，它必须能说明所定义的属于的含义。

这使得本体描述语言的选用极为重要，本体语言与传统语言相比有着其独有的优势，也就是描述的第一无二的性质。

针对领域本体而言，其模型构建可一具体得分为本体分析阶段、本体构建阶段和本体评估阶段。

本体模型的建立是一项极其复杂的系统工程，需要众多的工艺人员的参与和大量的时间。

在一定程度上，可以把构建领域本体看做是一种软件活动。

通过对大量人力、物力资源的利用使得本体成为整个体系中的基础性模块，为其他模块提供有力的依据和参考。

构建本体模型的方法和种类众多但它们都有一个共同的目的就是使得本体模型能将机械加工工艺知识的概念及与其有关的知识关系更准确更形象得表示出来。

就目前而言虽然本体的表示语言有很多种，但是应用最广的还是面向语义网的WEB本体语言OWL。

2.机械加工工艺知识本体模型的构建
2.1机械加工工艺知识的类型
以产品生产的工艺进程为分类依据，机械加工工艺知识在一般请款下可以简单的分为工艺层知识、工序层知识和工步层知识等三类。

每层知识包含的内容对机械加工工艺都有重大意义。

工艺层知识包括工艺方法的选择、毛还设计、工艺路线、模具设计等，工序层知识包括工艺检测、加工机床的选择、工步设计以及工件装夹方式的选择，工步层知识主要有切削用量、量检具使用、加工余量确定、
刀具选择等。

2.2确定机械加工工艺知识重点概念和关系
本体模型中的概念主要是指功能、概念、策略、任务、行为、过程等。

如果用“类”这个词表示，概念体系在任何领域中都是一个庞大的系统结构。

比如工艺层中的机械加工方法，可以被简单分为磨削、车削、镗削、钻削和铣削等方式。

模具又可分为铣夹具、车夹具以及钻夹具等，本体的属性描述可分为功能属性、数据属性、基本属性以及对象属性等，夹具的属性有夹具设计者、夹具编号、夹紧方式、名称等。

本体概念之间的关系有继承、并列等，比如内孔车刀、外圆车刀与车刀之间属于继承关系，而外圆车刀与内孔车刀之间属于并列关系[1]。

通过概念及其关系反映的对所描述客观事实的一个简化并抽象化的世界观成为概念知识。

概念知识在形式上是一组能够概括和体现知识内容的概念项，这个概念项可以是对具体对象的描述，也可以是对特征、行为、时间、规策略的描述。

2.3机械加工工艺知识的定义与类型
机械加工工艺知识笼统地说就是将生产加工过程中的毛坯样品进行严格、精确的切削和修改使粗样变成尺寸、形状、精度等都符合要求的产品的过程中所应用的所有与机械加工有关工艺的知识。

根据产品的工艺过程的不同，工艺知识可以被分为工艺层知识，包括工艺线路知识、工艺方法选择知识、模具设计知识、毛坯设计知识；工序层知识，包括工序层知识包括加工机床的选择知识、工件装夹方式选择、工步设计知识、工艺检测知识；工步层知识包括加工余量的确定、切削用量和刀具选择知识、量检具使用知识等三类。

2.4评估机械加工工艺知识本体
在初步完成机械加工工艺知识领域的本体之后，如同软件开发过程的测试阶段，本体在完整建成后也需要对其进行确认和测评。

由于目前建立本体的方法各不相同，使得建立一套标准的本体确认和测评体系也变得愈加困难。

在对现有的方法论进行总结后可以找到本体的正确性、一致性、有效性和扩展性等主要的评价指标。

其中正确性是指所建立的机械加工工艺知识到底是否合理且具有科学可靠性，一致性是指在所建立的本体模型中是否存在自相矛盾的地方，使得本体进行的逻辑得到检验使得建立本体模型的过程在合理安全的条件下进行，有效性主要是值在机械加工行业的性能，建立这个本体的目的是为了提供一个新的方法来管理机械加工工艺知识并且提高机械加工工业知识的检索效率，可扩展性保障了建立的模型能够不断地进行修复和扩展。

3.机械加工工艺知识的检索方法
3.1当前检索方法存在的问题
现有的检索方法大都基于对于关键字和词的查找和全文检索技术，主要通过记住目录、索引及关键词的方法实现。

它在一定程度上可以快速解决用户在庞大
的信息库中搜寻所需要的信息的问题，但是在资源的覆盖度、检索精度、检索结果、可视化、可维护等诸多方面还存在着问题。

由于现在的搜锁引擎对所有的用户都是同一种模式，所以用相同的关键词所查询的结果无疑都是相同的，没有能对单体用户的浏览模式和浏览行为进行分析的功能，不具有提取用户兴趣的能力以及根据用户的兴趣变换而改变搜索策略的能力。

使得搜锁的个性化能力太差；现有的搜索引擎几乎都只具有关键词接口，虽然关键词接口能在检索功能上给人们带来方便，但由于它并不具有科学性要求，使得其不能正确表达用户的检索需求，这些问题来源于关键词的标引并不符合检索的需求；因为概念在人的大脑中并不是孤立存在的，每个概念总是和其他概念有着千丝万缕的联系，而这种联系又是难以表达的这使得词汇孤岛问题变得更加突出；再有就是检索的信息量过于庞大的问题现有的信息检索大都只追求更高的查全率，使得检索结果的数量过于庞大，而这庞大的检索结果是正常用户根本不可能有时间和精力来处理的。

3.2语义推理策略对于检索方法的重要意义
在传统检索方法存在众多问题的背景下智能检索应运而生，智能检索之所以较传统检索方法更加优秀，是因为其在检索的过程中引入了对资源对象语义的处理的环节，这个过程会使得计算机能够识别和理解领域本体的的结构和元数据信息并根据相关的逻辑规则使得用户得到让其满意的检索结果。

在这过程中领域本体为语义推理提供了所需的规则和条件，元数据库为语义推理提供信息来源。

根据语义推理所处的层次的不同，语义推理又可以分为公理推理和定理推论这两类，基于语义推理在智能信息检索中所处的阶段的不同，语义推理又可以分为在线语义推理和离线语义推理两类。

添加语义推理这一重要环节后的智能检索较之前的传统检索方法更加方便和人性化检索效率也更高。

4.结语
机械加工工艺知识在工业生产环节中有着重要的知道意义，只有将其正确表示并智能得检索出来，才能更有效地促进机械加工工艺的发展同时使得机械加工工艺知识可以被更加有效的管理、分享和利用，对我过机械加工工业产生积极意义，促进我国的经济发展，让我国在世界之林中崛起，实现中华民族的伟大复兴实现我们的中国梦。

[科]
【参考文献】
[1]江静，王娟，汤海霞等.机械加工工艺规程设计项目教学法的探索与实践[J].中国科教创新导刊，2013.
[2]曹承志.智能技术.清华出版社，2004.。