郝冀斌，郝利劍，梁 巍

（中國北方發(fā)動(dòng)機(jī)研究所，大同 037036）

面向產(chǎn)品數(shù)字化研發(fā)的知識(shí)資源集成檢索研究

郝冀斌，郝利劍，梁 巍

（中國北方發(fā)動(dòng)機(jī)研究所，大同 037036）

0 引言

近年來，數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)已在制造企業(yè)中廣泛應(yīng)用，產(chǎn)品研發(fā)的數(shù)字化水平已成為衡量企業(yè)核心競(jìng)爭力的重要因素。隨著經(jīng)濟(jì)形勢(shì)復(fù)雜多變，以及企業(yè)間競(jìng)爭的日趨激烈，傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法已經(jīng)很難滿足企業(yè)當(dāng)前生存和發(fā)展的需要。為了能在競(jìng)爭中處于有利位置，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)字化勢(shì)在必行。

產(chǎn)品數(shù)字化研發(fā)實(shí)施旨在應(yīng)用信息技術(shù)手段，構(gòu)建數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)，改變?cè)新浜蟮脑O(shè)計(jì)方式，通過設(shè)計(jì)仿真過程管理，搭建協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)境，提供工程設(shè)計(jì)方法導(dǎo)航，推送設(shè)計(jì)知識(shí)資源，進(jìn)一步推動(dòng)核心技術(shù)突破，從而提升技術(shù)創(chuàng)新能力。

知識(shí)管理作為數(shù)字化研發(fā)協(xié)同創(chuàng)新過程中的重要一環(huán)，是開展產(chǎn)品數(shù)字化研發(fā)的重要支撐，其中知識(shí)資源的有效管理、異構(gòu)數(shù)據(jù)集成、精/準(zhǔn)確檢索、合理推送等具體應(yīng)用，為企業(yè)資源挖掘、資源整合、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)提供了很好的技術(shù)平臺(tái)。

中國北方發(fā)動(dòng)機(jī)研究所是兵器工業(yè)高功率柴油機(jī)研發(fā)設(shè)計(jì)單位，開展信息化建設(shè)多年，具有完備的軟、硬件設(shè)計(jì)環(huán)境，已實(shí)施多項(xiàng)信息化管理系統(tǒng)，并在數(shù)字化研發(fā)、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)集成環(huán)境搭建、知識(shí)工程等方面不斷深入研究，在信息化應(yīng)用方面取得了顯著成果。

1 企業(yè)數(shù)字化研發(fā)過程中知識(shí)資源管理現(xiàn)狀

隨著企業(yè)數(shù)字化、信息化工作的不斷深入開展，在企業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研制和銷售過程中積累了大量的只是數(shù)據(jù)。然而長期以來由于“重硬件輕軟件、重系統(tǒng)輕應(yīng)用”等傾向，導(dǎo)致企業(yè)信息系統(tǒng)中的知識(shí)資源利用不佳，企業(yè)員工知識(shí)管理和知識(shí)挖掘不足等狀況的產(chǎn)生。在應(yīng)對(duì)新的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)的同時(shí)，逐步顯現(xiàn)出企業(yè)在知識(shí)管理方面存在的各種問題與困難。

從上圖所羅列出的企業(yè)知識(shí)管理存在的問題不難看出，普遍存在企業(yè)知識(shí)分散、缺乏有效的組織和管理、企業(yè)內(nèi)部各系統(tǒng)積累了大量的知識(shí)無法共享應(yīng)用、缺乏有效的信息資源采集管理工具、企業(yè)知識(shí)庫建立緩慢及內(nèi)容匱乏、員工獲取知識(shí)途徑單一并檢索困難等方面的問題。面對(duì)以上問題與現(xiàn)狀，結(jié)合企業(yè)數(shù)字化研發(fā)體系建設(shè)需求，為實(shí)現(xiàn)企業(yè)顯性知識(shí)資源和隱形知識(shí)的共享與推送，針對(duì)研發(fā)知識(shí)資源采集、異構(gòu)數(shù)據(jù)管理、資源檢索與推送等關(guān)鍵技術(shù)開展了具體技術(shù)研究，并進(jìn)行了一些模式探索。

2 知識(shí)資源集成檢索技術(shù)研究主要內(nèi)容

面對(duì)企業(yè)知識(shí)管理存在的問題，針對(duì)企業(yè)顯性知識(shí)資源，結(jié)合企業(yè)自身特點(diǎn)，有目標(biāo)的開展知識(shí)資源采集、異構(gòu)數(shù)據(jù)管理、資源檢索與推送等關(guān)鍵技術(shù)研究，主要研究內(nèi)容如下。

圖1 企業(yè)知識(shí)管理存在的問題

2.1 知識(shí)資源采集管理

知識(shí)資源從廣義上分為元數(shù)據(jù)與關(guān)系型數(shù)據(jù)，元數(shù)據(jù)包括企業(yè)（行業(yè)）內(nèi)部的公共資源，具體包括：企業(yè)內(nèi)部分散存儲(chǔ)的紙質(zhì)、電子數(shù)據(jù)；互聯(lián)網(wǎng)存在的設(shè)計(jì)知識(shí)資源；企業(yè)內(nèi)部無法有效共享的情報(bào)、標(biāo)準(zhǔn)、文獻(xiàn)、期刊等信息資源等。關(guān)系型數(shù)據(jù)包括企業(yè)內(nèi)部信息系中管理的處于孤立狀態(tài)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。

元數(shù)據(jù)的采集可通過采用物理文件導(dǎo)入、OCR識(shí)別、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)抓取等手段，將離散、非結(jié)構(gòu)化、不可編輯的數(shù)據(jù)，抽取進(jìn)數(shù)據(jù)倉庫，從而可對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整合發(fā)布。關(guān)系型數(shù)據(jù)的采集通過異構(gòu)數(shù)據(jù)集成方式處理。

2.2 異構(gòu)數(shù)據(jù)集成

采用數(shù)據(jù)抓取+數(shù)據(jù)倉庫存儲(chǔ)模式，通過大量的數(shù)據(jù)分析，利用已有的產(chǎn)品信息分類編碼，建立各類信息系統(tǒng)中異構(gòu)數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，在數(shù)據(jù)倉庫中建立關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，針對(duì)不同信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)應(yīng)用建立映射數(shù)據(jù)表，實(shí)時(shí)抽取信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息，通過一系列的集成整合技術(shù)手段，將各個(gè)不同的系統(tǒng)（現(xiàn)有系統(tǒng)及在建系統(tǒng)）的前端訪問、數(shù)據(jù)展現(xiàn)以及信息發(fā)布進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)管理。同時(shí)提供現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)備份。對(duì)未來開發(fā)數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用做好數(shù)據(jù)源的準(zhǔn)備。

2.3 資源檢索

在數(shù)據(jù)集成管理基礎(chǔ)上，針對(duì)各種知識(shí)資源的應(yīng)用特點(diǎn)，應(yīng)用全文檢索技術(shù)開發(fā)檢索系統(tǒng)，使之具備跨不同數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的能力，具備解析異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的能力，同時(shí)也要具備基本的快速、模糊查詢、精確定位的技術(shù)和能力。主要功能應(yīng)包含：數(shù)據(jù)檢索詞庫管理；提供多樣化的檢索方式，提供用戶按需自定義查詢條件檢索數(shù)據(jù)；具備與其他管理系統(tǒng)集成的嵌入式查詢功能，即用戶可從其他系統(tǒng)智能檢索所需信息；查詢結(jié)果管理功能。具備跨庫級(jí)別的統(tǒng)計(jì)、分析、對(duì)比等處理的功能，并且能夠以多種方式生成查詢結(jié)果報(bào)告；實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)查詢率、點(diǎn)擊率，具有資源推薦功能；具備數(shù)據(jù)查詢結(jié)果的內(nèi)容整合功能，能夠?qū)С霾⑿纬砂淖?、表格、圖片、動(dòng)畫、狀態(tài)信息（時(shí)間、版本、技術(shù)狀態(tài)、提取信息源等）等數(shù)據(jù)的知識(shí)性報(bào)告，以便能夠?yàn)橹R(shí)庫提供內(nèi)容。

3 知識(shí)資源集成檢索總體功能架構(gòu)

從圖2中的總體技術(shù)框架中可以看出，知識(shí)資源集成檢索平臺(tái)以知識(shí)積累、存儲(chǔ)、共享、應(yīng)用、創(chuàng)新的基本過程提供相關(guān)的知識(shí)管理系統(tǒng)、工具和服務(wù)。企業(yè)的主要模塊和功能包括：知識(shí)信息門戶、智能檢索、知識(shí)積累、知識(shí)交流、知識(shí)導(dǎo)入工具、企業(yè)信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成、互聯(lián)網(wǎng)信息采集工具、知識(shí)加工處理、知識(shí)應(yīng)用服務(wù)接口、和系統(tǒng)管理等。整個(gè)體系主要針對(duì)各種資源信息進(jìn)行采集整合，在采集整合過程中，要根據(jù)該數(shù)據(jù)資源對(duì)應(yīng)的服務(wù)內(nèi)容，調(diào)整數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)內(nèi)容和格式，使之能符合搜索服務(wù)的需求。此外，需要采用相應(yīng)的采集策略，實(shí)現(xiàn)信息的及時(shí)、準(zhǔn)確獲取，對(duì)于應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)常新增數(shù)據(jù)的情況，要實(shí)現(xiàn)增量更新采集。

圖2 知識(shí)資源集成檢索總體功能框架

知識(shí)資源集成檢索包括知識(shí)資源管理與展示、通用數(shù)據(jù)庫管理、互聯(lián)網(wǎng)信息采集與管理、信息綜合查詢等四個(gè)主要功能模塊。

知識(shí)資源管理與展示可針對(duì)每一組用戶或者每個(gè)用戶，展示不同的系統(tǒng)資源。用戶或者用戶組可以定制不同的資源，從而使系統(tǒng)能夠展示給用戶更有價(jià)值的數(shù)據(jù)，減少用戶查詢特定數(shù)據(jù)所浪費(fèi)的時(shí)間。個(gè)性化資源展示還可以展示由用戶推送過來的或者由系統(tǒng)采集過來的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。

通用數(shù)據(jù)庫管理針對(duì)元數(shù)據(jù)、關(guān)系型數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，元數(shù)據(jù)管理是使用內(nèi)容管理軟件的元數(shù)據(jù)選件，根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型創(chuàng)建不同的元數(shù)據(jù)類型，并且為每個(gè)類型創(chuàng)建一個(gè)欄目，將數(shù)據(jù)保存到對(duì)應(yīng)的欄目當(dāng)中。關(guān)系型數(shù)據(jù)的管理是通過采集+管理進(jìn)行的。數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)抽取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)倉庫負(fù)責(zé)接收并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的展示是通過開發(fā)接口結(jié)合二次開發(fā)，在基于資源展示平臺(tái)上將數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。通用數(shù)據(jù)庫通過數(shù)據(jù)集成接口從現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)中轉(zhuǎn)換、抽取、加載數(shù)據(jù)，通過一系列的集成整合技術(shù)手段，將各個(gè)不同的系統(tǒng)（現(xiàn)有系統(tǒng)及在建系統(tǒng)）的前端訪問、數(shù)據(jù)展現(xiàn)以及信息發(fā)布進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)管理。同時(shí)提供現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)備份。對(duì)未來開發(fā)數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用做好數(shù)據(jù)源的準(zhǔn)備。

互聯(lián)網(wǎng)信息采集與管理針對(duì)研發(fā)設(shè)計(jì)人員關(guān)注的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，通過設(shè)置相應(yīng)的檢索條件，在指定的網(wǎng)站、論壇、博客等互聯(lián)網(wǎng)資源中精確抓取所需要的知識(shí)、情報(bào)，并通過內(nèi)容分發(fā)在資源展示平臺(tái)上進(jìn)行數(shù)據(jù)展示?；ヂ?lián)網(wǎng)檢索支持多語言檢索，支持檢索內(nèi)容的自動(dòng)分類，檢索結(jié)果可以自動(dòng)歸類到不同的分類中。

圖3 系統(tǒng)功能框架

信息綜合查詢可提供普通檢索、高級(jí)檢索、分類檢索、關(guān)聯(lián)檢索等檢索方式，可根據(jù)個(gè)人檢索記錄，整理出整個(gè)系統(tǒng)的檢索記錄資料，并根據(jù)檢索詞的檢索頻率對(duì)檢索詞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)?？蛇M(jìn)行檢索結(jié)果收藏與推薦，個(gè)性化資源定制推送等互動(dòng)。

4 知識(shí)資源集成檢索系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

知識(shí)資源集成檢索采用B/S及C/S結(jié)合的系統(tǒng)架構(gòu)。前臺(tái)數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)檢索等功能采取B/S結(jié)構(gòu)和Web 服務(wù)技術(shù)，后臺(tái)管理系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)，通過開發(fā)系統(tǒng)內(nèi)部及外部數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集管理與傳遞。主要功能頁面如圖5～圖8所示。

5 結(jié)論

圖5 綜合數(shù)據(jù)檢索

圖6 數(shù)據(jù)查詢結(jié)果

圖7 知識(shí)資源展示

本文對(duì)產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)研發(fā)體系中的知識(shí)資源集成檢索應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了深入研究，結(jié)合企業(yè)自身需求，分析了各類知識(shí)資源管理及集成過程，包括知識(shí)數(shù)據(jù)在管理檢索過程中的傳遞過程。通過集成檢索系統(tǒng)的初步實(shí)現(xiàn)，大量的知識(shí)資源得以有效管理與共享，應(yīng)用全文檢索技術(shù)使知識(shí)資源的查詢檢索精準(zhǔn)快捷。

圖8 互聯(lián)網(wǎng)資源檢索結(jié)果管理

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Research on the integration and searches of the knowledge resource for digital product development

HAO Ji-bin, HAO Li-jian, LIANG Wei

本文針對(duì)科研院所、制造企業(yè)中基于知識(shí)管理的數(shù)字化設(shè)計(jì)研發(fā)問題，結(jié)合企業(yè)知識(shí)工程的實(shí)施應(yīng)用情況，簡要分析了各類知識(shí)資源管理及集成過程，通過對(duì)各類知識(shí)數(shù)據(jù)的分析與解構(gòu)，提出了創(chuàng)新研發(fā)體系下知識(shí)資源集成檢索與知識(shí)推送的框架模型，及具體實(shí)現(xiàn)方案，并提出了個(gè)人的理解和建議。

數(shù)字化研發(fā)；知識(shí)管理；數(shù)據(jù)檢索；數(shù)據(jù)倉庫

郝冀斌（1980 -），男，助理研究員，主要從事企業(yè)信息化和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)。

TP274

B

1009-0134(2011)4(上)-0061-05

10.3969/j.issn.1009-0134.2011.4(上).20

2010-10-09