1.2 研究意义

复杂产品设计是一个多人、多组织、多系统、多资源的协同设计过程，如何有效协同这一复杂过程中的相关要素，提高设计效率，受到了越来越广泛的关注[6]。产品设计是知识的设计，产品设计使用本体组织信息能有效的利用本体形式化的知识组织方式，除了能够提供产品概念知识，还能满足产品设计过程中的知识需求。源于哲学领域的本体，是共享概念模型的明确的形式化规范说明，通过对抽象事物类型和其关系约束的明确定义，较规范地实现复杂认知知识的描述，在知识表示领域上本体具有表达准确、描述规范和结构清晰等特点，利于知识的重用与共享[7]。将本体概念引入到知识工程中，结合产品设计，能够正确地表达复杂产品设计中的概念及概念间的关联，有效地组织和管理知识；还能够利用概念及关系获取隐性信息，可以实现了知识的共享性、互操作性、重用性和可维护性等功能。

可重用的设计知识必须完整、且有效表达设计过程中所需要的各类信息，包括产品的功能、行为、结构和需求信息等,以及产品设计过程中的设计原理、设计决策和产品的功能分解关系、结构分解关系、行为模型的分解关系、功能和结构的映射关系、行为和结构的映射关系等信息。把设计过程知识基于功能-结构-行为模型分解，构建产品设计本体，能够最大限度的满足设计人员的需求。

由于产品设计具有复杂的特性和庞大的数量，设计人员与该领域专家难以全面掌握这些纷繁复杂、大量的知识。为适应复杂知识利用的需求，本体将设计知识高效存储，运用知识检索和推理技术能够非常有效地利用复杂产品设计中的知识，科学地对设计知识进行处理。文献综述

着手于解决知识质量和知识重用的问题，研究基于规则推理的各种推理机实现方法，根据新的设计问题利用已有的设计资源，可以挖掘出有用的新知识并应用到产品设计过程中。

本体的查询和推理技术是面向产品的本体应用中重要的组成部分，推理能提高查询能力，设计规则和推理规则的构建是提高推理能力的关键。本文尝试研究面向产品的本体推理模型，这为产品设计知识领域本体推理的研究提供了新的思路和方法。

1.3 研究现状

1.4 研究内容

产品设计过程中资源数据庞大多样，但已有的资源库没有提供计算机可理解的语义，限制了计算机的语义分析能力，制约了搜索知识的智能化。如何使得计算机程序能够理解资源数据的含义，并能准确反馈用户需求的信息，知识推理是一种方案。所以本文的主要研究目的是通过建立领域本体，并给予领域本体构建产品设计资源库，赋予检索信息语义内涵，并根据资源之间的关系进行推理，使得设计知识具有语义。

本文主要研究基于本体的知识检索和推理技术在产品设计过程中的应用，尝试提出一个基于自行火炮领域内容的本体推理框架，并利用Java语言开发推理原型系统。

本文的主要内容如下：来.自/优尔论|文-网www.youerw.com/

（1）研究本体的基本知识和描述方法，基于火炮领域知识完善了一个自行火炮领域本体知识库，重点构建一个产品部件的概念本体及其设计过程本体。

（2）针对产品部件，分析部件的知识资源和设计过程中的设计方法、行为、过程、模型等知识。根据产品设计中对设计行为的约束采用产生式规则进行转换与分析，采用Jena规则和SWRL规则格式，表示描述逻辑关系和参数约束推理规则。

（3）研究了本体查询语言SPARQL和具有推理语义的查询语言SQWRL对本体模型查询的实现，结合推理，充分体现概念间的隐性关联信息，向用户提供本体的概念、实例、属性关系的查询，更加准确和全面地提供给用户需要的部件设计知识。