【摘 要】基于語(yǔ)義網(wǎng)理論，在Welty的本體譜、ISO 17450及其術(shù)語(yǔ)集的理論基礎(chǔ)上，確定了GPS（Geometrical Product Speci cation and Veri cation）知識(shí)體系的領(lǐng)域與范圍和模型概念，提出了GPS語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)元模型的方法。

【關(guān)鍵詞】GPS ALC（D） 語(yǔ)義網(wǎng)

一、 引言

語(yǔ)義網(wǎng)是對(duì)Internet的變革，它的主要目的是擴(kuò)展當(dāng)前的Internet，使得網(wǎng)絡(luò)中的信息具有語(yǔ)義，能夠被計(jì)算機(jī)理解，便于人和計(jì)算機(jī)之間的交互與合作，其研究重點(diǎn)就是如何把信息表示為計(jì)算機(jī)能夠理解和處理的形式，即帶有語(yǔ)義[1]。為了建立以GPS操作為核心的知識(shí)模型，必須剔除不必要或者超出領(lǐng)域范圍的概念，從而盡可能準(zhǔn)確而精簡(jiǎn)的表達(dá)出領(lǐng)域的知識(shí)。首先，分析了GPS語(yǔ)義網(wǎng)非形式化元模型。

本文第2節(jié)給出了GPS知識(shí)體系的領(lǐng)域與范圍；第3節(jié)確定了GPS領(lǐng)域模型中的概念；第4節(jié)給出了語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)元模型的方法；最后對(duì)全文進(jìn)行總結(jié)。

二、語(yǔ)義網(wǎng)

1968年，Quillian在博士論文中作為人類(lèi)聯(lián)想記憶的一個(gè)顯式心理學(xué)模型提出了語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)。1972年，Simon正式提出語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的概念，討論了一元謂詞和它之間的關(guān)系，并將語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到自然語(yǔ)言理解的研究中。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)采用網(wǎng)絡(luò)形式表示人類(lèi)知識(shí)，它用帶有標(biāo)記的結(jié)點(diǎn)表示問(wèn)題領(lǐng)域中的概念、動(dòng)作或狀態(tài)，用有向弧來(lái)表示結(jié)點(diǎn)之間的語(yǔ)義聯(lián)系。關(guān)系一般采用二元關(guān)系，語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)可以看成是一組斷言。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)為知識(shí)庫(kù)可視化提供圖形的幫助，并為在對(duì)象的類(lèi)別所屬關(guān)系基礎(chǔ)上推斷對(duì)象的屬性提供有效算法，正如Sowa所說(shuō)的那樣，語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)方便了人們的理解，所以從使用的角度來(lái)看，這種形式不能被忽略。 由于語(yǔ)義聯(lián)系的豐富性，不同應(yīng)用系統(tǒng)所需要的語(yǔ)義聯(lián)系的種類(lèi)及其解釋也不盡相同。最基本的兩種：

（1）以個(gè)體為中心組織知識(shí)的語(yǔ)義聯(lián)系，其中包括實(shí)例聯(lián)系ISA（is a）、泛化聯(lián)系A(chǔ)KO（a kind of）、聚集（part of）、屬性聯(lián)系。（2）以謂詞或關(guān)系為中心組織知識(shí)的語(yǔ)義聯(lián)系。如n元謂詞或關(guān)系，，那么R可以等價(jià)地表示。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)點(diǎn)在于，比如物體、概念、事件、動(dòng)作或狀態(tài)之間的相關(guān)性可以被清晰地表示出來(lái)，可直接與相連的結(jié)點(diǎn)中推斷出相關(guān)事實(shí)，不必查找整個(gè)KB，可以利用實(shí)例聯(lián)系、泛化聯(lián)系、聚集聯(lián)系在網(wǎng)絡(luò)中建立層次關(guān)系，容易對(duì)層次進(jìn)行構(gòu)造。

三、 確定GPS知識(shí)體系的領(lǐng)域與范圍

根據(jù)ISO/TS、17450-1、ISO/TS和17450-2的術(shù)語(yǔ)表，采用自頂向下分類(lèi)方法，GPS分為要素、特征、操作、規(guī)范和偏差四大塊。我們把它記為：

我們將以上幾個(gè)核心概念作為本體的內(nèi)核，以使它具有可擴(kuò)展性。當(dāng)引入新的術(shù)語(yǔ)時(shí)，不需要修改原有的定義。

四、確定GPS領(lǐng)域模型中的概念

我們采用以下兩個(gè)原則確定GPS模型中的基本概念：

第一，盡可能列舉出GPS模型中所能涉及的概念，無(wú)需考慮概念用何種方式來(lái)表達(dá)，即不考慮是類(lèi)、屬性還是實(shí)例。

第二，對(duì)GPS模型所涉及的大量無(wú)組織結(jié)構(gòu)的概念按照一定的邏輯規(guī)則將它們進(jìn)行分組，打包成不同的工作領(lǐng)域。對(duì)概念的重要性要進(jìn)行評(píng)估，目的是拋棄那些不必要或者超出領(lǐng)域范圍的概念，從而盡可能準(zhǔn)確而精簡(jiǎn)的表達(dá)出領(lǐng)域的知識(shí)，這也是本文只選擇GPS模型這一GPS的核心領(lǐng)域進(jìn)行建模的原因，盡可能的小而重要。

根據(jù)上面兩條原則，下面分別對(duì)GPS五個(gè)分支工作領(lǐng)域涉及的概念，自頂向下展開(kāi)，依據(jù)文獻(xiàn)[2-4]僅列出重要性較高的概念。

要素={理想要素，非理想要素，恒定類(lèi)，位置要素，點(diǎn)，圓柱，直線，球，圓，圓錐，平面，圓環(huán)面}；

位置要素={ Axis， Apex， Plane， Centre}；

恒定類(lèi)={，，，，，，}；

特征={理想要素內(nèi)部特征，理想要素之間的位置特征，理想要素非理想要素之間的位置特征 }；

理想要素內(nèi)部特征={radius， diameter， apex angle}；

理想要素之間的位置特征={Distance， Angle}；

理想要素非理想要素之間的位置特征={Distance}；

操作={分離，提取，濾波，擬合，集成，構(gòu)造，評(píng)估}；

規(guī)范={尺寸規(guī)范，公差規(guī)范}。

五、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)元模型的方法

用面向?qū)ο蠓椒ǚ治鯣PS模型中概念及概念之間的關(guān)系，主要方法如下：首先，建立術(shù)語(yǔ)和概念之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)其進(jìn)行標(biāo)識(shí)。分析概念的定義，創(chuàng)建概念之間的聯(lián)系，即定義概念之間的關(guān)系。因根據(jù)功能或規(guī)則對(duì)創(chuàng)建的概念進(jìn)行分類(lèi)，另外類(lèi)與類(lèi)之間也存在層次關(guān)系，要構(gòu)建類(lèi)的層次體系；其次，定義類(lèi)的屬性。描述類(lèi)的結(jié)構(gòu)及其個(gè)體成員與其它類(lèi)之間的關(guān)系；再次，定義屬性值。屬性值是一個(gè)數(shù)值、一個(gè)類(lèi)或?qū)傩灶?lèi)；屬性類(lèi)也有屬性，通過(guò)這些屬性來(lái)說(shuō)明取值的類(lèi)型、值個(gè)數(shù)以及值的其它特征；最后，創(chuàng)建概念的實(shí)例。為了便于理解，我們采用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行表示，它是一種有效的非形式化建模方法。

ISA（X，Y）：表示X is a Y

AKO（X，Y）：表示X is kind of Y

PO（X，Z）、PO（Y，Z）：表示X is a part of Z，Y is a part of Z.

例如：桌子由桌腿+桌面構(gòu)成。PO（桌腿， 桌子）and PO（桌面， 桌子）

ISA（...is a）表示類(lèi)與實(shí)例的聯(lián)系，AKO（a kind of）表示類(lèi)與更抽象類(lèi)之間的聯(lián)系，PO（partof）表示整體與部分的聯(lián)系，缺一不可，也稱(chēng)為聚集。它們體現(xiàn)了面向?qū)ο蟮某橄?、繼承和封裝特征。

六、結(jié)束語(yǔ)

本文利用語(yǔ)義網(wǎng)給出了GPS語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)元模型的方法。在設(shè)計(jì)GPS元模型之前，首先要做的準(zhǔn)備工作是確定GPS知識(shí)體系的領(lǐng)域與范圍和GPS領(lǐng)域模型中的概念。基于本文為基礎(chǔ)，下一步工作是給出GPS的描述邏輯ALC（D）的形式化知識(shí)表達(dá)，并且利用Protégé開(kāi)發(fā)一個(gè)GPS本體。

參考文獻(xiàn)：

蔣向前. 新一代GPS標(biāo)準(zhǔn)理論與應(yīng)用[M]. 北京：高等教育出版社，2007：1-60.

基金項(xiàng)目：

本文受賀州學(xué)院校級(jí)科研項(xiàng)目（2012ZRKY06），廣西高等學(xué)校立項(xiàng)科研項(xiàng)目（201204LX461）和賀州學(xué)院校級(jí)科研項(xiàng)目（2012ZRKY07）資助。