工程领域设计经验知识的积累和重用方法研究

摘要

在工程领域设计活动中，工程师头脑里的经验知识一直以来都是企业的宝贵资源和重要财富，企业也越来越重视对于经验知识的管理。然而，经验知识往往难以准确描述和高效共享，这成为制约企业进行经验知识积累和重用的难题和障碍。针对当前工程领域设计经验知识难以准确快速积累，知识重用效率低下的问题，本文对工程领域设计经验知识积累流程中的关键技术，以及支持经验知识重用的两种方法（基于知识地图的工程领域设计经验知识导航，和基于语义的工程领域设计经验知识查询）进行了分析、研究和阐述；并结合具体的工程领域设计活动，对提出的理论和方法进行了软件系统开发及应用验证。在文中，工程领域设计经验知识指的是来自于个人或组织在解决工程领域设计问题的过程中积累起来的以文本为载体的经验案例分享知识。
　　本文具体的研究内容包括以下几个方面：
　　（1）针对工程领域设计中经验知识数量多，更新快，涉及专业和岗位广，积累过程的协作性要求高，难以准确和高效积累的问题，研究并提出了基于Wiki的经验知识积累框架和流程，对其中的两项关键技术进行了具体研究。通过综合考虑用户的专业相关度和Wiki社区权威度，提出了面向经验知识修改的专家查找技术；利用定义抽取、概念融合等自然语言处理算法，以及基于语义关系的同/近义主题词归并技术，提出了经验知识主题标签自动提取方法。
　　（2）针对在工程领域设计经验知识重用过程中，难以获得经验知识的整体视野，造成“知识孤岛”的问题，研究并提出了基于知识地图的经验知识导航框架体系，阐述了知识地图的概念模型、元素以及类型。在此基础上，提出了主题知识地图设计和导航方法，展示经验知识的核心主题和主题关联，为用户提供工程设计相关领域知识的全局视图；与此同时，提出了专家知识地图的构建和导航方法，还阐述了如何利用社会网络分析方法促进工程领域设计经验知识共享。
　　（3）针对在工程领域设计经验知识重用过程中，较多采用基于

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第一章 绪 论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 研究现状小结

1.4 本文主要研究内容

1.5 本文的组织结构

1.6 本章小结

第二章 基于Wiki的工程领域设计经验知识积累

2.1 引言

2.2 基于Wiki的工程领域设计经验知识积累框架

2.3 面向经验知识修改的专家查找技术

2.4 经验知识主题标签自动提取技术

2.5 本章小结

第三章 基于知识地图的工程领域设计经验知识导航

3.1 引言

3.2 知识地图理论与技术

3.3 基于知识地图的工程领域设计经验知识导航框架

3.4 主题知识地图设计和导航

3.5 专家知识地图构建和导航

3.6 本章小结

第四章 基于语义的工程领域设计经验知识查询

4.1 引言

4.2 Wiki环境的语义标注

4.3 多主题词联合查询模式

4.4 基于领域本体的查询扩展

4.5 语义查询引擎

4.6 本章小结

第五章 经验知识积累和重用在工程领域设计中的应用

5.1 引言

5.2 基于Wiki的经验知识积累和重用原型系统总体设计

5.3 经验知识积累模块

5.4 知识地图导航模块

5.5 语义查询模块

5.6 舾装生产设计经验知识重用应用实例

5.7 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 研究总结

6.2 研究展望

参考文献

致谢

攻读博士学位期间已发表或录用的主要代表论文

攻读博士学位期间参与的主要科研项目

答辩决议书