1、本體以及其在機械工程中的應用綜述一、前言本體在經歷了 10 多年的發展之后，已經實現了語言、環境構建和方法論，現已經構建了理論框架和技術體系，在各行業中廣泛應用。二、本體的基本概念在信息科學中，作為一種知識表示方法，本體（ ontology ）包括了研究領域內對象的名稱、 對象屬性和相互關系的邏輯描述， 提供了領域內知識表示和交流的詞匯集合和集合中各個對象的關系集合。 采用這種方法表示知識的本體， 是基于一定的目的人為設計的規范說明， 這與它所建模的世界有著明顯的區別。 本體發展至今，其應用范圍已經遠遠超出了傳統人工智能和知識工程的范圍， 這主要是由于本體具有以下顯著的優點：1、異構系統互操作

2、，在異構主體之間對交流的結構化信息達成共識，這是本體開發的一個主要目標；2、通過本體復用、映射和集成等方式實現領域知識復用，這是本體研究的主要動力之一；3、明確的領域認定， 利用本體表示方法描述領域認定，當領域發生變化時，對應的領域認定的改變也相對比較容易；4、分析領域知識，建立領域本體，實現領域知識的應用和管理；5、將領域知識與操作性知識相分離。三、知識工程中本體的含義在知識工程領域，研究人員給出了面向人工智能的明確的本體定義，其中，最重要的一個是 Gru-her 在 1993 年采用人工智能界公認的概念模型為基礎給出的：本體是概念模型的明確的規范說明。隨后 Studer 在參考了 Grub

3、er 和 Borst 的定義的基礎上提出了本體是共享概念模型的明確的形式化規范說明。 本體定義的核心內容本文由論文聯盟 :s:/ 收集整理是概念模型，即研究領域內存在的對象、概念及其他實體以及它們之間的關系是研究領域的一個抽象的、 簡化的視圖，每一個知識庫、 知識庫系統或知識水平的主體， 都或明確或隱含的依托于某些概念模型。分類法（ taxonomy）是對科學分類的普遍規律的研究，是按照一定的思想觀點，以科學分類為基礎， 結合領域內容和特點， 將領域知識分門別類以術語的形式組成分類表。 本體與分類法相比， 主要有兩個區別： 本體具有更為豐富的內部結構并且反映了某種程度的共識。理論上，可以通過5

4、 種類型的構件來形式化描述一個本體：概念、關系、函數、公理和實例。這里的概念可泛指論述的任何事物，如任務、功能、行為、策略和推理過程等等， 有時為敘述方便， 概念也稱為類。 關系用來表示領域中概念之間的相互作用，元關系形式化定義為個集合的笛卡兒乘積的子集：R：C×C× × C。函數是一類特殊的關系，在這種關系中，前 n 一 1 個元素可以惟一決定第 n 個元素，函數的形式化定義為： F：C×C2× ×G 一一 C。公理用來表示領域中永真的陳述，實例表示領域中的具體元素即對象。四、本體構建的規則本體構建方法概述出于對各自問題領域和具體工

5、程的考慮，構造本體的過程各不相同。目前沒有一個標準的本體構造方法，最有影響的是Gruber 在 1995年提出的 5 條規則：1、清晰：本體必須有效地說明所定義的術語的含義。定義應該是客觀的，與背景獨立的。 當定義可以用邏輯公理表達時，它應該是形式化的， 應該盡力用邏輯公理表達。定義應該盡可能的完整。所有定義應該用自然語言加以說明。2、一致：本體應該是前后一致的，也就是說，它應該支持與其定義相一致的推理。它所定義的公理以及用自然語言進行說明的文檔都應該具有一致性。如果從一組公理中推導出來的一個句子與一個非形式化的定義或者實例矛盾，則這個本體是不一致的。3、可擴展性：本體的可擴展性是指，本體提供

6、一個共享的詞匯，這個共享的詞匯應該為可預料到的任務提供概念基礎。它應該可以支持在已有的概念基礎上定義新的術語，以滿足特殊的需求，而無須修改已有的概念定義。也就是說，人們應該能夠在不改變原有定義的前提下，以這組存在的詞匯為基礎定義新的術語。4、編碼偏好程度最小 （Minimalencodingbias）：本體應該處于知識的層次，而與特定的符號級編碼無關。 本體的表示形式的選擇不應該只考慮表示上或者實現上的方便。概念的描述不應該依賴于某一種特殊的符號層的表示方法，不能依賴于某種確定的語言，因為實際的系統可能采用不同的知識表示方法。5、本體承諾最小，（Minimalontologicalmitmen

7、t）：本體承諾應該最小，只要能夠滿足特定的知識共享需求即可。也就是說，本體應該對所模擬的事物產生盡可能少的推斷， 而讓共享者自由地按照他們的需要去專門化和實例化這個本體。 Gruber 還指出，由于本體承諾是以詞匯的使用為基礎的，因此可以通過定義承諾最弱的公理以及只定義應用所需的基本詞匯來保證。五、基于本體的產品信息模型來自華盛頓大學的 Sudarsan 和 CMU的 Fenves 作為美國國家標準與技術研究院（theNationalInsti tuteofStandardsandTechnology ，NIST）的訪問學者，與 NIST 的 Sriram 等 人 一 起 ， 為 支 持 產

8、品 生 命 周 期 管 理（ ProductLifecycleManagement ，PLM）各個方面的信息需求，以本體為表示工具，開發了一種產品信息模型框架口。該框架以 NIST 的核心產品模型（ theNISTCoreProductModel ， CPM）及其 3 個擴展版本：開放式裝配模型（OpenAssemblyModel，OAM ） 、設計分析集成模型（ DesigeAnalyticIn tergratedModel ，DAIM）和產品族進化模型 PFEM作為基礎。OAM定義了系統級的概念模型和相關的層次化裝配關系； DAIM定義了產品的主模型以及一系列抽象功能模型和兩個主模型與功能

9、模型之間的變換， 每一個功能模型對應于產品的某一個領域特性，兩個變換分別為理想化和映射； PFEM表示產品族及其組件，與產品族進化相關聯的設計原理。開發產品信息模型框架的目的在于：從產品的概念設計階段開始，在其全生命周期的整個過程中捕捉產品、設計原理、裝配、公差等信息；便于下一代 CAD/CAE/CAM系統的語義互操作； 捕捉產品和產品族的進化。 該框架提供了產品信息和設計原理的細粒度描述， 因而 PLM系統可以方便地直接訪問框架中的數據。產品信息模型框架作為產品在設計過程各個方面的信息庫，能夠為 PLM及其輔助系統提供一種單一的、 一致的信息交換協議， 支持 CAx及其他相關系統之間直接互操

10、作和無縫的信息集成。該框架具有以下特點：1、以形式化語義為基礎，通過采用合適的本體就能進行自動推理；2、具有概括性，它描述的是概念實體（制品和特征） ，而不是針對具體的某種產品（發動機、泵等） ；3、提供了產品全方位的豐富信息；4、致力于促進新的應用和過程的開發，避免由于環境中信息的不齊備阻礙新應用的實現；5、框架中結合了明確表示的設計原理，作為描述產品本身的重要內容；6、作為產品級上不同系統間互操作的轉換與接口。六、結束語總之，盡管當前，本體技術已經得到了發展，但是還是存在一定局限性，不能僅局限在對事實知識的表示，還應用對過程性的知識以及有效方法進行探索，這也是該技術今后的發展方向。下列溫度

11、最接近23的是人體的正常體溫北方冬季的平均氣溫讓 人感覺溫暖、舒適的房間溫度冰水 混合物的溫度當溫度發生變化時，物質的狀態通常會發生變化。下列現象中物態變化判斷正確的是初秋的早晨，草 葉上出現的晶瑩剔透的露珠屬于固態變為液態現象 曬在太陽下的濕衣服變干是氣態變為液態現象擦 在皮膚上的酒精很快變干是液態變為氣態現象初冬 樹上的霜是液態變為固態現象下面是的適宜水溫是60 第一節物態變化與溫度在一個標準大氣壓下鹽 水的凝固點是0 下面分別表示幾位同學在練習 用溫度計測液體的溫 度實驗中的做法，正確的是)8 如圖所示的溫度計，關于它的說法正確的是該溫度計是根據固體熱脹冷縮的原理制成的在使用該溫度計測量

12、物體溫度時，可以離開被測物體讀數該溫度計的量程是 20100該溫度計此時的示數約為219. 如圖所示是實是_液態的 是 _是_。 均填)12 氣、1420_5_2 _，_7 _是 _1.25。131010101014.18490 水蒸氣、二氧化碳、 干冰按物質的狀態進行分類：屬于氣態的；屬于；屬于固態的序號象學里的平均氣溫是一日當中的時、時時、時這四個時刻氣溫的平均值，若某地某日這四個時刻的氣溫如圖所示，則此地的最高氣溫是，最低氣溫是一天的溫差為，平 均氣溫在寒 冷的冬天，河面上結了一層是否異常毛細血管的溫度等許多方面。根據以上信息，你認為下列推測錯誤的是)A 碳納米 管的體積在18 490之

13、間隨溫度變化很小，可忽略不計金屬鎵的熔點很低，沸點 很高金屬 鎵的體積在18490之間隨溫度變化很小，可忽略不計金屬鎵的體積在 18490 之間隨溫度變化比較均勻15 如圖所示，甲是體溫計，乙是實驗室用溫度計，它們都是利用液體_熱脹冷縮_的性質制成的 。可用來測沸水溫度的是_乙_；會_(選填會或不會”受到大氣 壓的影響17有一只刻度均 勻，但實際測 量不準確的溫度計，把它放在冰水混合物中，示數是 4； 把它放在標準大氣壓下的沸水中 ，示數是94。 把它放在某種液體中時，示數是22 ，則該液體的實際溫度是_20_，當把該 溫度計放入實際溫度為40 的溫水中時，溫度計的示數為_40_ 。第四節地球

14、上的水循水是生命的乳汁、經濟的命脈，是自然界奉獻給人類的寶貴資源 。下列關于地這是因為衣服上的冰升華成水蒸氣了 _。有下列物態變化： 灑在地上的水慢慢變干的過程；放入衣箱中的樟腦球變小的過程； 冬天室內的水蒸氣在玻璃窗上形成“冰花”的過程；出爐的鋼水變成鋼錠的過程。其中 屬于凝華的是_，屬于吸熱過程的是 _填寫序號。5. 有一天，雨、露、冰、雪四姐妹在一起爭論自己的出生由來，誰也不認同誰。下列她們的說法中，你認為正確的是)A雨說：我是水汽化而來露 說：我成是凝華現象，放出熱量 8.以下常見的物態變化實例中，放熱的是春天 ，冰雪消融夏天，積水干涸秋天，草木上出現了霜冬 天，冰凍的衣服變干9. 下

15、列有關物態變化的判斷，正確的是擦 在皮膚上的酒精很快變干，是升華現象，需要吸熱夏 天會看到冰棒周圍冒白氣，是汽化現象，需要吸熱秋天 的早晨花草上出現小露珠，是液化現象，需要放熱 寒冷的冬天室外飄起了雪花 ，是凝固現象，需要放熱10關 于自然資源并保護環境。12夏天，從冰箱中取出飲料瓶，可觀察到瓶子表面有小水珠，擦干后很快又形成，這個過程中發生的物態變化是_ 液化_；南極地區年平均氣溫是25，降水量很小，但這里的空氣卻很濕潤，這是由于冰發生了升華現象，升華過程需要_吸熱 _選填吸熱或放熱。13隨著科技的發展，過去呼風喚雨的神話已成為現實。人工降雨的原理是用飛機在空中噴你家窗戶的玻璃上會形成一層冰

16、花，這是水蒸氣_凝華_而成的，這層冰花在你家窗戶玻璃的_內 側_( 選填外側或內側。16 某同學在探究物態變化的實驗中，在試管中放入少量碘。塞緊蓋子放入熱水中，觀察到試管中固態碘逐漸消失，變為紫色的碘蒸氣并充滿試管。(1)此過程固態碘發生的物態變化是升華_(填物態變化名稱。 (2)在上 述實驗中，小明同學猜想：固態碘是先變成液體，再變成氣體，因為節，農作物常被凍壞，這就是人們常說的遭到霜凍。實際上，農作物不是因為霜而受凍的， 以下的 低氣溫才是真正的兇手。當空氣干燥時，即使溫度降低到2010，也不會出現霜，但此時農作物早就被凍壞了，農民們稱這種情況為“黑霜”。(1)霜是由_水蒸氣_直接變為小冰晶形成的，對應的物態變化名稱是_凝華_。(2)請根據短文，對霜形成的條件提出猜想。猜想：霜的清晨，草的葉子上有露水凝結 用久了的燈泡的鎢絲比新時如 圖是對一定質量的水持續加熱過程中溫度隨加熱時間變化的圖像，由圖像可知：水的沸點是_98_ ；水在沸騰過程中，需要不斷_吸熱_選填“吸熱”或“放熱”，其溫度_保持不變。第題圖題圖如圖是草葉上出現的