郭 寧, 王宏君

(北京神舟航天軟件技術(shù)有限公司，北京 100094)

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基于本體的PDM知識(shí)管理系統(tǒng)功能研究

郭 寧, 王宏君

(北京神舟航天軟件技術(shù)有限公司，北京 100094)

為了適應(yīng)航天型號(hào)單位當(dāng)前進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的新需求，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)的重用率，加快航天產(chǎn)品設(shè)計(jì)的進(jìn)度，促進(jìn)知識(shí)創(chuàng)新，基于神舟軟件公司的PDM產(chǎn)品AVIDM系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了知識(shí)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)以AVIDM系統(tǒng)中已有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和相關(guān)文檔為基礎(chǔ)，基于本體技術(shù)提供知識(shí)獲取和應(yīng)用等功能，實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)以及設(shè)計(jì)師個(gè)人中抽取和組織知識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效積累和共享，支持航天型號(hào)單位的可持續(xù)發(fā)展。

本體；知識(shí)管理；產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理

航天的型號(hào)單位屬于知識(shí)密集型科研單位，目前，在這些單位已實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)(PDM)提供產(chǎn)品全生命周期的信息管理，偏重于對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的支持，缺乏對(duì)已有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的管理。而據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，在絕大多數(shù)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)中，40%～50%是重用過(guò)去已有的零部件設(shè)計(jì)，30%～40%只是對(duì)現(xiàn)有零部件稍作修改，而全新的設(shè)計(jì)僅占10%～20%[1-2]。而這種全新的設(shè)計(jì)也僅是指物理結(jié)構(gòu)上的全新設(shè)計(jì)，如果從設(shè)計(jì)原理和知識(shí)的角度看，則這種零部件也是在原先積累的設(shè)計(jì)知識(shí)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的。由此可知幾乎所有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)都可以利用已有的設(shè)計(jì)知識(shí)[3-4]。因此，為了在PDM系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)有效的知識(shí)積累和利用各相關(guān)專業(yè)知識(shí)資產(chǎn)，促進(jìn)知識(shí)創(chuàng)新，本文將探討在PDM的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)知識(shí)管理系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)共享，將隱性知識(shí)變?yōu)轱@性知識(shí)，將個(gè)人的知識(shí)上升為組織的知識(shí)，并且通過(guò)信息搜尋、交流等實(shí)現(xiàn)知識(shí)創(chuàng)新。

1 基于PDM的知識(shí)管理系統(tǒng)

北京神舟航天軟件技術(shù)有限公司(以下簡(jiǎn)稱神舟軟件公司)的PDM產(chǎn)品AVIDM系統(tǒng)，管理著產(chǎn)品從需求到方案設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)最后到交付工藝的全流程設(shè)計(jì)的過(guò)程數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)，并且AVIDM系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了跨地域跨系統(tǒng)的多層次的協(xié)同設(shè)計(jì)功能。由于相關(guān)的設(shè)計(jì)知識(shí)資源分散在AVIDM系統(tǒng)各處，甚至是多個(gè)AVIDM系統(tǒng)中，因此如果采用傳統(tǒng)的知識(shí)管理手段，即人工提交、整理、流轉(zhuǎn)知識(shí)，就需要花費(fèi)大量時(shí)間和人力物力，這就很容易遇到來(lái)自內(nèi)部的阻力，很難長(zhǎng)期執(zhí)行下去。因此，筆者在AVIDM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，建立一個(gè)統(tǒng)一的知識(shí)管理系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)知識(shí)資源的整合，自動(dòng)采集、統(tǒng)一搜索、自動(dòng)關(guān)聯(lián)、自動(dòng)分類挖掘相關(guān)知識(shí)資源，實(shí)現(xiàn)知識(shí)處理過(guò)程的自動(dòng)化，從而減少處理知識(shí)資源的時(shí)間、降低利用知識(shí)資源的人工成本，提高工作效率和知識(shí)決策支持水平，為知識(shí)創(chuàng)新和業(yè)務(wù)創(chuàng)新打下良好的基礎(chǔ)。

對(duì)于上述的知識(shí)管理系統(tǒng)，主要需解決以下幾個(gè)問(wèn)題：

1)對(duì)于多源異構(gòu)的知識(shí)資源進(jìn)行統(tǒng)一的自動(dòng)化采集和整合。通過(guò)統(tǒng)一自動(dòng)采集和索引手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)多種來(lái)源、多種類型格式的信息資源，甚至是多系統(tǒng)的知識(shí)資源的整合[5]。

2)建立分類知識(shí)庫(kù)(通用知識(shí)庫(kù)、專業(yè)知識(shí)庫(kù)、型號(hào)知識(shí)庫(kù)等)，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效積累和共享。因此需要對(duì)AVIDM系統(tǒng)中管理的專業(yè)報(bào)告、設(shè)計(jì)文件、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、專家知識(shí)等進(jìn)行有效的整理和積累，實(shí)現(xiàn)按照專業(yè)的信息需求，通過(guò)關(guān)鍵詞和樣本規(guī)則的方式對(duì)各類信息進(jìn)行自動(dòng)分類，從而建立起有序的專業(yè)知識(shí)庫(kù)[6]。

3)建立統(tǒng)一的搜索分析引擎，從而提高信息和知識(shí)的利用率，實(shí)現(xiàn)對(duì)跨數(shù)據(jù)庫(kù)和系統(tǒng)的統(tǒng)一智能搜索。通過(guò)對(duì)知識(shí)資源的統(tǒng)一自動(dòng)關(guān)聯(lián)、抽取、聚合分析，從而降低設(shè)計(jì)師獲取和處理信息的時(shí)間成本。

4)將知識(shí)遷入到業(yè)務(wù)流程中，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的即時(shí)推送和有效應(yīng)用。根據(jù)用戶的信息需求，自動(dòng)地把有價(jià)值的信息關(guān)聯(lián)，推送到設(shè)計(jì)師手中。

為解決以上所述4個(gè)問(wèn)題，筆者采用基于本體的技術(shù)構(gòu)建知識(shí)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)提供知識(shí)獲取和知識(shí)庫(kù)的管理功能，實(shí)現(xiàn)型號(hào)研制知識(shí)的統(tǒng)一管理；并通過(guò)與實(shí)際業(yè)務(wù)相結(jié)合，提供包括知識(shí)推送、知識(shí)地圖、在線知識(shí)問(wèn)答等多種知識(shí)應(yīng)用。

知識(shí)管理系統(tǒng)的總體功能結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包含兩大部分：知識(shí)獲取和知識(shí)應(yīng)用。知識(shí)獲取是指利用AVIDM系統(tǒng)中的文檔、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和CAD文檔等作為知識(shí)資源，通過(guò)獲取顯性和隱性知識(shí)，構(gòu)建知識(shí)庫(kù)，并且支持知識(shí)評(píng)價(jià)、檢索、推送等知識(shí)應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)信息檢索。知識(shí)應(yīng)用是指在系統(tǒng)的應(yīng)用層面，通過(guò)知識(shí)管理門(mén)戶、業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成插件和知識(shí)桌面應(yīng)用等工具實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)知識(shí)的管理活動(dòng)。

圖1 知識(shí)管理系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)

2 知識(shí)管理系統(tǒng)功能及關(guān)鍵技術(shù)

基于上述知識(shí)管理系統(tǒng)的功能，有幾大主要功能和關(guān)鍵技術(shù)需要實(shí)現(xiàn)和突破，主要包括知識(shí)組織、知識(shí)提取、知識(shí)檢索、知識(shí)訂閱等。

2.1 知識(shí)組織

知識(shí)組織模塊主要功能為搭建產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)的組織體系。本系統(tǒng)采用本體技術(shù)組織相關(guān)的知識(shí)，包括構(gòu)建領(lǐng)域本體、詞典和知識(shí)目錄。其中領(lǐng)域本體是組織的基礎(chǔ)，詞典和知識(shí)目錄是領(lǐng)域本體的一種輔助形式。

本體最初是哲學(xué)領(lǐng)域的概念，后來(lái)本體在人工智能領(lǐng)域被賦予了新的定義，最典型的是Gruber給出的“本體是共享的概念模型的形式化的規(guī)范說(shuō)明”。而根據(jù)本體對(duì)領(lǐng)域知識(shí)的依賴程度可以將其分為4類：頂級(jí)本體、領(lǐng)域本體、任務(wù)本體和應(yīng)用本體。其中領(lǐng)域本體是用于對(duì)特定領(lǐng)域知識(shí)的概念及其關(guān)系進(jìn)行精確描述的一種專門(mén)本體。

領(lǐng)域本體包括構(gòu)建和維護(hù)兩部分。領(lǐng)域本體的構(gòu)建其目的是為了構(gòu)建一套計(jì)算機(jī)可以處理的本體描述文件，即實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)知識(shí)的形式化，由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)中涉及了大量的術(shù)語(yǔ)以及術(shù)語(yǔ)之間的關(guān)系，因此需要使用本體語(yǔ)言來(lái)對(duì)其進(jìn)行清晰的、形式化的描述，本文選擇OWL DL本體語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行領(lǐng)域本體的描述。本文中的知識(shí)管理系統(tǒng)定義領(lǐng)域本體包括概念、關(guān)系和屬性3方面內(nèi)容，對(duì)于關(guān)系，本文定義3種關(guān)系分別是類屬關(guān)系、實(shí)例關(guān)系和屬性關(guān)系。通過(guò)本體編輯工具Protégé提供的可視化領(lǐng)域本體構(gòu)建方法，可以實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域本體的快速構(gòu)建。對(duì)于在構(gòu)建本體的過(guò)程中可能出現(xiàn)的概念重復(fù)、概念孤立、語(yǔ)義矛盾等不符合本體建模要求的情況，通過(guò)利用Protégé自帶的檢查工具可以進(jìn)行概念的唯一性、孤立性以及語(yǔ)義一致的檢查。

詞典可以分為專業(yè)詞典和自定義詞典兩類。其中，專業(yè)詞典是設(shè)計(jì)知識(shí)的概念的集合，可以通過(guò)領(lǐng)域本體工具直接生成。而自定義詞典則是包括設(shè)計(jì)師認(rèn)為有用的而尚未被領(lǐng)域本體包含的詞匯。自定義詞典是通過(guò)設(shè)計(jì)師直接創(chuàng)建和編輯而產(chǎn)生的。專業(yè)詞典由于其詞條來(lái)源于領(lǐng)域本體，所以對(duì)于專業(yè)詞典的操作，系統(tǒng)僅支持瀏覽和查詢操作。而自定義詞典的詞條是設(shè)計(jì)師直接創(chuàng)建和編輯的，因此對(duì)于自定義詞典，系統(tǒng)支持對(duì)詞條的增刪改查操作以及對(duì)新增詞條命名一致性進(jìn)行檢查。

知識(shí)目錄是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中所涉及到的知識(shí)建立的概念樹(shù)，其形式類似于分類結(jié)構(gòu)，其功能主要是展示領(lǐng)域本體概念的層次化結(jié)構(gòu)。知識(shí)目錄的創(chuàng)建過(guò)程就是定義領(lǐng)域本體概念節(jié)點(diǎn)和概念層次關(guān)系的過(guò)程，知識(shí)目錄的概念節(jié)點(diǎn)必須具有唯一性，因此在構(gòu)建知識(shí)目錄過(guò)程中需要進(jìn)行概念名稱的唯一性檢查。而對(duì)于知識(shí)目錄的維護(hù)，系統(tǒng)提供對(duì)概念節(jié)點(diǎn)的增刪改以及對(duì)概念層次關(guān)系的修改。

2.2 知識(shí)提取

知識(shí)提取的主要功能為從AVIDM中的各類設(shè)計(jì)文檔、技術(shù)報(bào)告等文檔中提取知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，形成可以共享和重用的知識(shí)，其中主要包括4個(gè)模塊：知識(shí)模板管理、知識(shí)項(xiàng)生成、知識(shí)項(xiàng)評(píng)審和知識(shí)項(xiàng)維護(hù)。

知識(shí)模板管理的作用為將設(shè)計(jì)知識(shí)結(jié)構(gòu)化，從而用于引導(dǎo)設(shè)計(jì)師將非規(guī)范的設(shè)計(jì)知識(shí)凝練為規(guī)范的知識(shí)項(xiàng)。其主要包括知識(shí)模板創(chuàng)建和維護(hù)兩種功能。由于PDM系統(tǒng)中存在不同類型、不同內(nèi)容或不同應(yīng)用的設(shè)計(jì)知識(shí)，因此要?jiǎng)?chuàng)建不同的知識(shí)模板，本文重點(diǎn)關(guān)注文檔類知識(shí)模板，設(shè)計(jì)師可以根據(jù)文檔類知識(shí)模板生成清晰簡(jiǎn)潔的知識(shí)項(xiàng)。通過(guò)系統(tǒng)提供的知識(shí)模板編輯器，設(shè)計(jì)師可以快速地創(chuàng)建文檔類知識(shí)模板。知識(shí)模板編輯器主要提供知識(shí)模板字段預(yù)定義、知識(shí)描述字段配置、知識(shí)模板字段編輯、知識(shí)模板存儲(chǔ)等功能。知識(shí)模板維護(hù)提供知識(shí)模板的編輯、瀏覽和查看功能，但是不提供模板的刪除功能，當(dāng)某個(gè)模板需要更新時(shí)，需先將舊模板置為作廢狀態(tài)，再創(chuàng)建新模板。

知識(shí)項(xiàng)是知識(shí)模板的實(shí)例化，是設(shè)計(jì)師從PDM系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)文檔抽取的，結(jié)合了自身的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，能夠共享和重用的知識(shí)點(diǎn)。其過(guò)程主要包括選擇知識(shí)模板，按照目錄選擇知識(shí)項(xiàng)的歸屬主題，基于領(lǐng)域本體生成特征詞，填寫(xiě)知識(shí)項(xiàng)描述字段，上傳下載各種附件和對(duì)知識(shí)項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行有效性檢查。

在知識(shí)管理系統(tǒng)中，知識(shí)項(xiàng)必須經(jīng)過(guò)審批才能夠正式發(fā)布，審批包括內(nèi)容和密級(jí)兩個(gè)部分，其中內(nèi)容審批主要作用是檢查知識(shí)是否正確和文字描述是否嚴(yán)謹(jǐn)和通順；密級(jí)審批主要是為密級(jí)管理服務(wù)，檢查知識(shí)的專業(yè)、密級(jí)設(shè)置得是否合理。系統(tǒng)提供兩種審批模式，分別是同步審批和獨(dú)立審批。同步審批將知識(shí)項(xiàng)作為PDM文檔的附件，并且按照PDM文檔的審批流程進(jìn)行審批；而獨(dú)立審批將知識(shí)項(xiàng)作為單獨(dú)的審批對(duì)象，單獨(dú)定義并啟動(dòng)審批流程，在此模式下，需要設(shè)計(jì)師預(yù)先在PDM流程模板中選擇預(yù)定義的審批流程，然后指定流程各節(jié)點(diǎn)的審批人，最后再啟動(dòng)審批流程。在審批過(guò)程中，對(duì)于內(nèi)容不合格或者密級(jí)不合適的知識(shí)項(xiàng)，審批人員可以將其打回給設(shè)計(jì)師，在設(shè)計(jì)師修改完畢后，再次送審，通過(guò)審核的合格知識(shí)項(xiàng)將正式發(fā)布,供相關(guān)人員使用。

知識(shí)項(xiàng)維護(hù)是為了保證知識(shí)的正確性和可用性，通過(guò)持續(xù)地篩選優(yōu)良正確的知識(shí),提出和修改錯(cuò)誤的知識(shí)，從而保證知識(shí)庫(kù)的正確性，為設(shè)計(jì)師提供有價(jià)值的設(shè)計(jì)指導(dǎo)。知識(shí)項(xiàng)的維護(hù)主要包括知識(shí)項(xiàng)狀態(tài)管理和知識(shí)項(xiàng)版本管理。

2.3 知識(shí)檢索

知識(shí)檢索主要是支持設(shè)計(jì)師對(duì)知識(shí)進(jìn)行方便快捷的應(yīng)用，其功能主要為設(shè)計(jì)師檢索知識(shí)并對(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行排序，使檢索操作便捷且符合設(shè)計(jì)師的習(xí)慣和意圖。知識(shí)檢索功能模塊可分為語(yǔ)義檢索和常規(guī)檢索兩種方式。

語(yǔ)義檢索的關(guān)鍵是基于領(lǐng)域本體知識(shí)對(duì)檢索語(yǔ)句進(jìn)行語(yǔ)義解析，即從檢索意圖的角度，盡量使得檢索結(jié)果與設(shè)計(jì)師的檢索意圖保持一致。語(yǔ)義檢索功能主要分為以自然語(yǔ)言形式或關(guān)鍵詞形式進(jìn)行檢索和按照知識(shí)項(xiàng)屬性進(jìn)行檢索。前者支持設(shè)計(jì)師按照自然語(yǔ)言的形式直接輸入查詢語(yǔ)句；而后者需要設(shè)計(jì)師輸入知識(shí)項(xiàng)的一個(gè)或者多個(gè)屬性進(jìn)行組合查詢。

常規(guī)檢索與語(yǔ)義檢索的區(qū)別在于，對(duì)于前者系統(tǒng)對(duì)輸入的查詢關(guān)鍵詞不進(jìn)行語(yǔ)義擴(kuò)展，只進(jìn)行檢索結(jié)果與查詢關(guān)鍵詞的字符匹配。常規(guī)檢索的主要功能分為多個(gè)查詢關(guān)鍵詞組合查詢和按照知識(shí)項(xiàng)屬性進(jìn)行查詢。除此之外，常規(guī)檢索和語(yǔ)義檢索一樣，針對(duì)檢索結(jié)果，也能按照檢索相關(guān)度進(jìn)行排序、以列表形式展示檢索結(jié)果和對(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行分頁(yè)展示。

2.4 知識(shí)訂閱

知識(shí)訂閱的主要功能是為設(shè)計(jì)師提供感興趣的產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)。知識(shí)管理系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計(jì)師的個(gè)人訂閱信息，將符合訂閱要求的知識(shí)項(xiàng)推送到設(shè)計(jì)師的桌面，從而使設(shè)計(jì)師能夠及時(shí)有效地獲取個(gè)人需要的知識(shí)，即提升了設(shè)計(jì)知識(shí)的共享和利用效率。知識(shí)訂閱分為訂閱設(shè)置和知識(shí)推送兩大功能。

訂閱設(shè)置是提供給設(shè)計(jì)師向知識(shí)系統(tǒng)提交訂閱知識(shí)信息的功能。訂閱信息包括知識(shí)的主題、范圍、推送方式等。對(duì)于知識(shí)主題，設(shè)計(jì)師既可以直接按照自然語(yǔ)言的形式進(jìn)行輸入,也可以按照關(guān)鍵詞組合的形式進(jìn)行輸入。而對(duì)于知識(shí)范圍，則是指知識(shí)的專業(yè)、密級(jí)、階段等知識(shí)屬性。推送方式可選項(xiàng)為定時(shí)、實(shí)時(shí)等推送方式。

根據(jù)設(shè)計(jì)師設(shè)置的訂閱知識(shí)信息，當(dāng)知識(shí)庫(kù)有更新的時(shí)候，知識(shí)系統(tǒng)將自動(dòng)地生成符合設(shè)計(jì)師訂閱要求的知識(shí)項(xiàng)集合，并根據(jù)設(shè)計(jì)師選擇的推送方式，將該知識(shí)項(xiàng)集合推送到設(shè)計(jì)師的桌面上。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

知識(shí)管理系統(tǒng)是依托于神舟軟件公司的AVIDM系統(tǒng)構(gòu)建的，知識(shí)管理系統(tǒng)中的知識(shí)來(lái)源于AVIDM系統(tǒng)中所管理的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，并且知識(shí)管理系統(tǒng)中管理的知識(shí)也是為設(shè)計(jì)師在AVIDM系統(tǒng)中進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)服務(wù)的。在本文中，將知識(shí)管理系統(tǒng)定位為AVIDM系統(tǒng)整體框架下的子功能模塊，其與AVIDM的其他子業(yè)務(wù)功能模塊是平等的，并且與它們共享AVIDM系統(tǒng)中一些基礎(chǔ)的系統(tǒng)管理模塊，例如權(quán)限管理、用戶管理等。知識(shí)管理系統(tǒng)與AVIDM系統(tǒng)的功能關(guān)系為從AVIDM系統(tǒng)中現(xiàn)有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中抽取知識(shí)點(diǎn)，并組織形成相互關(guān)聯(lián)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，然后為設(shè)計(jì)師在AVIDM系統(tǒng)中進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)提供知識(shí)檢索和知識(shí)訂閱的功能，從而為設(shè)計(jì)師的快速設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)知識(shí)支持。知識(shí)管理系統(tǒng)與AVIDM系統(tǒng)關(guān)系如圖2所示。

圖2 知識(shí)管理系統(tǒng)與AVIDM系統(tǒng)關(guān)系

整個(gè)知識(shí)管理系統(tǒng)從實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上分為4層，如圖3所示，分別為：

1)客戶界面層。該層主要作用是為用戶提供對(duì)知識(shí)管理系統(tǒng)進(jìn)行訪問(wèn)的友好頁(yè)面，用戶可以通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)該系統(tǒng)頁(yè)面進(jìn)行組織和查詢知識(shí)數(shù)據(jù)操作。

2)業(yè)務(wù)邏輯層。該層從現(xiàn)實(shí)的業(yè)務(wù)需求中抽取出一個(gè)個(gè)獨(dú)立的抽象功能模塊，通過(guò)對(duì)具體業(yè)務(wù)進(jìn)行封裝并定義對(duì)外接口，從而實(shí)現(xiàn)功能模塊的共用和功能重組。該層是整個(gè)知識(shí)管理系統(tǒng)的核心，其實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯。

3)支撐工具層。該層主要包括各種輔助工具功能模塊，知識(shí)管理系統(tǒng)可以根據(jù)需要定制實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。

4)數(shù)據(jù)服務(wù)層。該層主要功能是提供對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)和訪問(wèn)以及數(shù)據(jù)的處理功能，比如數(shù)據(jù)的增、刪、改、查等操作，從而保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性、完整性。

本文將系統(tǒng)分成4層結(jié)構(gòu)，使得整個(gè)知識(shí)管理系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)清晰明了，各層之間相對(duì)獨(dú)立，而下層又為上層提供必要的支撐和服務(wù)。

圖3 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

圖4～圖6所示為知識(shí)管理系統(tǒng)的幾個(gè)典型系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)界面，包括知識(shí)訂閱界面、新建知識(shí)項(xiàng)界面和新建本體知識(shí)界面。圖4為創(chuàng)建知識(shí)的典型頁(yè)面，即知識(shí)提取，系統(tǒng)中提供新建、上傳、導(dǎo)入等方式進(jìn)行創(chuàng)建，并且提供11種知識(shí)模板供用戶使用。圖5為知識(shí)訂閱典型頁(yè)面，點(diǎn)擊“訂閱結(jié)果”，操作區(qū)就會(huì)展示與主題相關(guān)的知識(shí)項(xiàng)，并且可以瀏覽知識(shí)項(xiàng)的詳情。圖6為本體庫(kù)的典型頁(yè)面，提供本體概念和關(guān)系的管理，圖中所示為新增概念間關(guān)系的操作，系統(tǒng)提供本體概念之間的各種關(guān)系供用戶選擇使用。

圖4 創(chuàng)建知識(shí)的典型頁(yè)面

圖5 知識(shí)訂閱的典型頁(yè)面

圖6 本體庫(kù)的典型頁(yè)面

4 結(jié)束語(yǔ)

本文研發(fā)的知識(shí)管理系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：1)采用了本體技術(shù)，根據(jù)本體語(yǔ)言規(guī)范對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)進(jìn)行抽取和組織；2)該系統(tǒng)基于AVIDM系統(tǒng)，所有的知識(shí)來(lái)源于AVIDM系統(tǒng)中管理的設(shè)計(jì)過(guò)程數(shù)據(jù)；3)該系統(tǒng)明確分為4層，各層相對(duì)獨(dú)立，下層為上層提供必要的支持和服務(wù)。綜上所述，知識(shí)管理系統(tǒng)通過(guò)將隱性知識(shí)變?yōu)轱@性知識(shí)，將個(gè)人的知識(shí)上升為組織的知識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)共享，并且通過(guò)信息搜尋、交流等實(shí)現(xiàn)知識(shí)創(chuàng)新，從而提高航天型號(hào)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率。

[1] 杜江，曹巖. 面向知識(shí)管理的產(chǎn)品設(shè)計(jì)資源庫(kù)研究[J].西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，26(6)：511-514.

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Research on the function of PDM knowledge management system based on the ontology

GUO Ning, WANG Hongjun

(Beijing Shenzhou Aerospace Software Technology Co.,Ltd., Beijing, 100094, China)

In order to meet the new requirements of the current product design of the aerospace enterprises and improve the reuse rate of product design knowledge, it develops the function of the knowledge management system with the BJSASC software company's PDM product system AVIDM. Based on this platform, it promotes knowledge innovation, accelerates the progress of aerospace product design. Based on the existing product design data and relevant documents in AVIDM system, this knowledge management system applies ontology technology to provide functions such as knowledge acquisition and application, realizes the extraction and organization of knowledge from design data and designer. The system realizes effective accumulation and sharing of knowledge, supports the sustainable development of aerospace enterprises.

ontology; knowledge management; PDM

10.3969/j.issn.2095-509X.2015.09.015

2015-07-14

國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題(2012BAF10B00)

郭寧(1983—)，女，山西呂梁人，北京神舟航天軟件技術(shù)有限公司工程師，博士，主要研究方向?yàn)镻DM和工業(yè)工程。

TP391.72

A

2095-509X(2015)09-0058-05