一种基于三维框架的钢铁高附加值产品生产工艺知识的本体建模方法

摘要

本发明涉及一种基于三维框架的钢铁高附加值产品生产工艺知识的本体建模方法，建立基于产品—工序—目标的钢铁高附加值产品生产工艺知识的三维框架；根据三维框架将钢铁高附加值产品生产工艺知识进行概念分析，对其概念进行抽取，定义类、关系、属性以及实例，明确各类之间的层次结构，个体之间的对象属性和数值属性，建立钢铁高附加值产品生产工艺知识的概念模型；根据概念模型到本体模型的映射规则从而建立钢铁高附加值产品生产工艺知识的本体模型；将钢铁高附加值产品生产工艺知识的本体模型与实际生产数据进行数据映射，生成RDF数据。本发明消除多源异构的钢铁高附加值产品生产工艺知识的语义不一致性，从而对钢铁企业基于知识的高附加值产品的创新研制提供重要的支撑作用。

主权项

一种基于三维框架的钢铁高附加值产品生产工艺知识的本体建模方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)：建立基于产品、工序和目标的钢铁高附加值产品生产工艺知识的三维框架；所述三维框架从产品维、工序维和目标维三个维度实现多源异构的钢铁高附加值产品生产工艺知识的分类、组织与管理；(2)：概念模型的构建：根据三维框架将钢铁高附加值产品生产工艺知识进行概念分析，对其概念进行抽取，得到基本语义，所述基本语义包括类、关系、属性以及实例，明确类、关系以及属性之间的层次结构，实例之间的对象属性和数值属性，建立钢铁高附加值产品生产工艺知识的概念模型；(3)：本体模型的构建：钢铁高附加值产品生产工艺知识的本体模型的构建以步骤(2)得到的概念模型作为指导，根据概念模型到本体模型的映射规则，从而建立钢铁高附加值产品生产工艺知识的本体模型；(4)：将步骤(3)得到的钢铁高附加值产品生产工艺知识的本体模型与实际生产数据进行数据映射，生成RDF数据；(4.1)根据D2RQ映射语言制定映射规则，主要内容包括URI模板、类映射(d2rq:ClassMaps)和属性映射(d2rq:PropertyBridge)；URI模板：在关联数据中，资源用URI模板来进行标识以便进行访问，其中，d2rq:UriPattern描述为一个URI模板，形如FurnaceTable/@@FurnaceTable.furnaceID@@，“/”前面表示表名，“@@”之间表示表中的列；类映射：d2rq:ClassMaps中的ClassMap代表一个类或本体中相似的一组类，与关系数据库中表相对应，类映射中的重要属性d2rq:Class表示当前的类映射所对应的Class，其值可以来自现有的本体模型中的类，也可以根据数据特征定义新的Class；属性映射：d2rq:PropertyBridge表示本体模型中Class的属性，它与关系数据库中某个表的列相对应，属性映射可以概括为几个基本的属性：d2rq:belongsToClassMap表示该PropertyBridge所属的ClassMap；d2rq:property表示该PropertyBridge所对应的property，其值可以来自现有的本体模型中的属性，也可以根据数据特征定义新的property；d2rq:column表示该PropertyBridge关联的某个具体表中的列；(4.2)根据(4.1)所述映射规则编写映射文件；(4.3)基于Jena开发平台，调用D2RQ映射引擎，载入本体模型和映射文件，建立本体模型与数据源的连接，将实际生产数据映射为本体的实例数据，生成RDF数据。