机械加工工艺知识本体及检索方法研究
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摘 要：在互联网技术出现的这几年时间里，有人曾经做过统计，利用计算机科学技术而产生的数据是曾经几千年里人类手工而产生数据的几千万倍。计算机的运行速度之快、之准，确实让我们人类惊服。而机械恰恰是一种对于数据要求精准，对于制作要求精良的产品。利用计算机来完成机械的大量生产，也绝不是什么难事。
习惯于网络检索知识的人都知道，网络能够存储的信心量是非常庞大的。而针对于某一个特定的机械来说，其小零件的制作工艺，其的制作步骤，其的制作要求都可以在计算机中进行存储。虽说，利用互联网技术进行存储确实方便，但是如何才能够让我们检索的时候也得到同样的便利呢？谷歌搜索引擎今天之所以能够受到大家的喜爱，正是其的关键词检索功能比其它的搜索引擎要强大很多。发挥出现代信息处理技术的最大优势，才能促进机械加工工艺知识检索的最大进步。
1. 本体论的基本介绍
1.1什么是本体论
本体是一个源于哲学的概念，原意是指事物的本源及本性。后来被人工智能领域引入，特指对概念化的显式说明（an ontology is an explicit specification of a conceptualization.）。有的哲学家，如柏拉图学派认为：任何一个名词都对应着一个实际存在；另外一些哲学家则主张有一些名词并不代表存在的实体，而只代表一种集合的概念，包括事物或事件，也有抽象的，由人类思维产生的事物。例如“社团”就代表一群具有同一性质的人组成的集合；“几何”就代表一种特殊知识的集合等。在计算机科学与信息科学领域，理论上，本体是指一种“形式化的，对于共享概念体系的明确而又详细的说明”。本体提供的是一种共享词表，也就是特定领域之中那些存在着的对象类型或概念及其属性和相互关系；或者说，本体就是一种特殊类型的术语集，具有结构化的特点，且更加适合于在计算机系统之中使用；或者说，本体实际上就是对特定领域之中某套概念及其相互之间关系的形式化表达（formal representation）。
1.2计算机中本体论的表述
就现有的各种本体而言，无论其在表达上采用的究竟是何种语言，在结构上都具有许多的相似性。大多数本体描述的都是个体（实例）、类（概念）、属性以及关系。在这一节当中，我们将分别依次论述本体的这些构成要素。常见的本体构成要素包括：一、个体（实例）：基础的或者说“底层的”对象。二、类：集合（sets）、概念、对象类型或者说事物的种类。三、属性：对象（和类）所可能具有的属性、特征、特性、特点和参数。四、关系：类与个体之间的彼此关联所可能具有的方式。五、函式术语：在声明语句当中，可用来代替具体术语的特定关系所构成的复杂结构。六、约束（限制）：采取形式化方式所声明的，关于接受某项断言作为输入而必须成立的情况的描述。七、规则：用于描述可以依据特定形式的某项断言所能够得出的逻辑推论的，if-then（前因-后果）式语句形式的声明。八、公理：采取特定逻辑形式的断言（包括规则在内）所共同构成的就是其本体在相应应用领域当中所描述的整个理论。这种定义有别于产生式语法和形式逻辑当中所说的“公理”。九、事件 （哲学）：属性或关系的变化。
2. 利用本体进行检索的模型建立
2.1什么是机械加工工工艺
机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺流程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。
2.2机械加工工艺领域中的本体获取
本体是概念模型的明确规范化说明，领域本体则是对具体领域中概念和关系的抽象描述，其功用和关系模式相似，是相关领域信息资源的组织框架。机械加工工艺知识本体则是这里所要建立的领域本体，它贯穿于整个体系结构中，为其它模块（本体推理、检索模块等）提供了参考和依据，是整个系统中的最为基础的模块。本体模型中的概念主要是指功能、概念、策略、任务、过程、行为等。若以“类”来表示的话，概念体系在任何领域中都是一个庞大的系统结构。比如对于工艺层中的机械加工方法，可分为磨削、车削、撑削、钻削和铣削等；模具可分为铣夹具、车夹具以及钻夹具等。基于本体的建模过程主要分三个步骤：一、分析相关领域知识；二、列举领域本体的概念，建立概念分类层次，形成概念本体树；定义类、关系和属性及实例等，用本体建模语言对本体进行形式化描述；三、本体的一致性及完备性评价。
2.3机械加工工艺中本体评估
本体的评估标准就是清晰性、一致性、完善性和可扩展性。清晰性是指本体中的术语被无歧义的定义，通俗点来说，指的就是本体的建立选择需要经过专家学者们的几番谈论之后，方可确定下来。经过专家学者研究之后的本体，其最后的本体科学率应该是最高的；一致性是指术语之间的关系逻辑上应一致，在本体中不应该出现术语和关系逻辑这样的低级错误；完整性是指本体中的概念和关系应该是完整的，应该包括机械加工工艺知识中的所有概念。同时完整性还需要保证本体的可用，也就是确定下来的本体，能够被人们所使用。可扩展性即是本体在以后的应用中能够扩展，随着机械行业的发展能加入新的概念。关于本体论的评估，这仅仅只是几个评论的方面，具体的评估手段，评测员们可以从实际生活经验出发，灵活地运用评估技巧。
2.4机械加工工艺中的本体名词
概念集合中，名词概念并非专属于机械加工工艺学，而是整个机械制造学共有的概念，谓词概念则并更是不仅仅属于机械类学科特有的概念而是某类通用概念的词汇，这些概念之下的实例概念则多半为机械类专用词汇，只有少量为工艺学特有概念。这些词汇在处于机械加工工艺学领域的时候，具有的属性和约束条件是其共同构成领域内的概念集合。
3. 结语
我们知道，现在的机械种类繁多，要对之行之有效地管理，就必须得借助于计算机科学技术。我们可以设想一下，当我们身临机械加工工艺知识烟海中，若想要快速的检索出我们想要的知识，若没有明确的指导，是很难在短时间内将其找出的。科学地利用本体论的方法，有分别地将机械加工工艺知识进行归类，才能够将其进行良好地管理。■
参考文献
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[2]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，（5）：87-88
[3]成大先.《机械设计手册》[Z].第四版.北京：化学工业出版社，2002.