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STEP转换为语义Web本体的研究

作　者: 张开朋
导　师: 史冬岩
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: STEP 语义Web 本体 OWL2
分类号: TP391.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 15次
引　用: 0次
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内容摘要


随着互联网技术的不断发展，全球协同合作已经成为工业设计和制造的必然趋势，而产品信息的共享成为其中的关键。传统的STEP产品数据交换方式已经不能满足现代企业的发展需求。语义Web和本体论等相关技术的出现和发展，使得产品信息的在网络上的共享成为可能。为了基于语义Web构建STEP产品信息的共享平台，建立一个标准化的产品本体，实现整个工业领域异构系统的产品信息共享，本文对STEP标准和语义Web等技术进行了研究，完成了EXPRESS语言到OWL2/RIF的映射关系，并基于STEP标准AP203应用协议，设计了STEP-to-OWL2/RIF映射系统。本文完成的主要工作如下：首先，结合本体语言OWL2和规则交换格式RIF，在其基础上提出了STEP-to-OWL2/RIF映射系统框架；其次，给出了STEP-to-OWL2/RIF映射系统的设计方法，分析了其文件处理部分和EXPRESS解析部分的工作过程；第三，在STEP建模语言EXPRESS与OWL2/RIF之间建立了映射关系，并详细阐述了STEPAP203文件与OWL文件的转换方法；第四，详细设计了产品本体开发与应用子系统，使用本体开发工具Protégé和推理引擎Jess对转换生成的OWL文件进行处理以生成与原文件语义一致的本体；最后手动完成了对一个阶梯轴的STEP Part21文件片段的OWL2/RIF描述，包括应用解释模型和实体实例，通过使用Protégé和推理机进行查看和推理，验证了上述映射关系及映射方法的可行性。通过对以上STEP转换为语义Web本体库的研究，实现了STEP标准、语义Web以及本体论的有机结合，为实现工业领域内的产品信息在语义Web上的共享做出了指导和帮助。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章 绪论  9-15
  1.1 研究目的与意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-13
    1.2.1 基于 STEP/XML 标准的产品信息共享  10-12
    1.2.2 基于语义 Web 的 STEP 产品信息共享  12-13
  1.3 本文的主要研究内容  13-15
第2章 STEP-to-OWL 2/RIF 映射系统框架  15-22
  2.1 相关技术介绍  15-18
  2.2 STEP-to-OWL 2/RIF 映射系统的框架  18-19
    2.2.1 STEP 标准在语义 Web 上的应用  18-19
    2.2.2 STEP-to-OWL 2/RIF 映射系统的原理  19
  2.3 STEP-to-OWL 2/RIF 映射系统实现方法  19-21
  2.4 本章小结  21-22
第3章 EXPRESS 映射为 OWL 2/RIF 方法的研究  22-46
  3.1 映射的基本原则与子语言的选取  22-23
  3.2 EXPRESS 中 Schema 的 OWL 2 描述  23
  3.3 EXPRESS 数据类型的 OWL 2 描述  23-34
    3.3.1 简单数据类型  24-25
    3.3.2 聚集数据类型  25-28
    3.3.3 自定义数据类型  28-29
    3.3.4 枚举数据类型  29
    3.3.5 选择数据类型  29-30
    3.3.6 实体类型  30-34
  3.4 EXPRESS 函数的 OWL 2 描述  34-35
  3.5 EXPRESS 规则 RULE 的 OWL 2/RIF 描述  35-37
  3.6 EXPRESS 其它元素的 OWL 2 描述  37-39
    3.6.1 EXPRESS 注解的 OWL 2 描述  37-38
    3.6.2 EXPRESS 常量的 OWL 2 的描述  38-39
  3.7 STEP Part 21 中性文件向 OWL 文件的转换  39-44
    3.7.1 头部段实体与属性定义的 OWL 2 的描述  40-42
    3.7.2 文件中实体实例的 OWL 2 的描述  42-44
  3.8 本章小结  44-46
第4章 基于 OWL2/RIF 的产品本体编辑和推理研究  46-51
  4.1 产品本体推理分析  46-47
  4.2 产品本体开发及应用子系统  47-48
  4.3 OWL 2/RIF 与 Jess 之间的语义转换  48-49
  4.4 OWL 2/RIF 与 Jess 转换实例  49-50
  4.5 本章小结  50-51
第5章 基于 AP 203 的映射关系应用实例  51-71
  5.1 阶梯轴的 STEP Part 21 文件片段  51-52
  5.2 命名空间声明及头部段相关定义的映射  52-56
  5.3 数据段及相关应用解释模型映射  56-69
  5.4 通过 Protégé工具查看和推理本体  69-70
  5.5 本章小结  70-71
结论  71-73
参考文献  73-78
致谢  78

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 文字信息处理
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