基于知识图谱的复杂曲面精加工规划辅助问答系统
这是一篇关于复杂曲面,知识图谱,本体,Ontop,问答系统的论文, 主要内容为近年来在我国科技不断飞速发展的背景下,复杂曲面在制造业中所占的比例也变得越来越高,被广泛应用于国防、运载、能源等领域,与此同时,大量成功的复杂曲面加工实例也随着时间不断的积累。尽管现在有许多CAD/CAM软件可以辅助工程技术人员进行复杂曲面的加工规划,但是其操作过程仍对工程技术人员有着较高的技术要求。已有的成功复杂曲面加工实例蕴含着工程技术人员宝贵的加工经验,具有很高的参考价值,但是现有的重用方式大多通过人工查询来完成。这个过程不但耗费了大量的时间,查询效果也不稳定。为解决复杂曲面加工过程中普遍存在的工艺规划效率低,以往的加工实例数据重用困难的问题,本文将知识图谱的技术引入复杂曲面加工领域,构建了复杂曲面精加工规划辅助问答系统。本文的主要研究内容包括以下三个部分:首先,本文基于知识图谱构建复杂曲面精加工工艺规划辅助问答系统,研究如何构建本体模型更契合知识问答的查询模式。本文选择以NX软件为依托,解析复杂曲面精加工工艺规划过程性知识,进一步与复杂曲面的评价标准结合,从过程性知识与评价标准两个层面考虑复杂曲面精加工工艺规划本体模型的构建,并通过本体编辑软件protégé实现复杂曲面数控精加工工艺规划模式层的构建。其次,针对复杂曲面数控加工规划数据已有存储的数据结构多为结构化数据这一特点,研究结构化数据与预定义的知识图谱模式层映射以及相应的存储方式。通过分析,选定R2RML语言映射工具Ontop实现结构化数据的映射,并运用Java编程调用自定义的Ontop映射语句,将复杂曲面精加工工艺规划本体模式层与加工实例数据结合,构建完整的复杂曲面数控精加工工艺规划模型,并最终通过neosemantics实现基于图数据库Neo4j的存储。最后,在实现了知识问答数据准备的基础之上,构建基于知识图谱的复杂曲面精加工工艺规划辅助问答系统。通过分析与对比选定语义解析法作为构建问答系统的主要技术手段,其具体包括用户问题的解析、意图分类以及结果反馈。本系统通过python编程的方式构建,运用Aho-Corasick算法解析用户问题,并通过基于特征词的方式实现用户的意图分类,进而通过Cypher语句完成对数据库的查询。同时,在此基础之上融合了基于问答对的方式,当用户意图无法解析时,通过相似度匹配的方式获取结果,引入多轮问答机制,返回相似度最高的五个结果,扩大了用户查询问题的响应面积,提高了用户查询问题的准确度。
基于知识图谱的复杂曲面精加工规划辅助问答系统
这是一篇关于复杂曲面,知识图谱,本体,Ontop,问答系统的论文, 主要内容为近年来在我国科技不断飞速发展的背景下,复杂曲面在制造业中所占的比例也变得越来越高,被广泛应用于国防、运载、能源等领域,与此同时,大量成功的复杂曲面加工实例也随着时间不断的积累。尽管现在有许多CAD/CAM软件可以辅助工程技术人员进行复杂曲面的加工规划,但是其操作过程仍对工程技术人员有着较高的技术要求。已有的成功复杂曲面加工实例蕴含着工程技术人员宝贵的加工经验,具有很高的参考价值,但是现有的重用方式大多通过人工查询来完成。这个过程不但耗费了大量的时间,查询效果也不稳定。为解决复杂曲面加工过程中普遍存在的工艺规划效率低,以往的加工实例数据重用困难的问题,本文将知识图谱的技术引入复杂曲面加工领域,构建了复杂曲面精加工规划辅助问答系统。本文的主要研究内容包括以下三个部分:首先,本文基于知识图谱构建复杂曲面精加工工艺规划辅助问答系统,研究如何构建本体模型更契合知识问答的查询模式。本文选择以NX软件为依托,解析复杂曲面精加工工艺规划过程性知识,进一步与复杂曲面的评价标准结合,从过程性知识与评价标准两个层面考虑复杂曲面精加工工艺规划本体模型的构建,并通过本体编辑软件protégé实现复杂曲面数控精加工工艺规划模式层的构建。其次,针对复杂曲面数控加工规划数据已有存储的数据结构多为结构化数据这一特点,研究结构化数据与预定义的知识图谱模式层映射以及相应的存储方式。通过分析,选定R2RML语言映射工具Ontop实现结构化数据的映射,并运用Java编程调用自定义的Ontop映射语句,将复杂曲面精加工工艺规划本体模式层与加工实例数据结合,构建完整的复杂曲面数控精加工工艺规划模型,并最终通过neosemantics实现基于图数据库Neo4j的存储。最后,在实现了知识问答数据准备的基础之上,构建基于知识图谱的复杂曲面精加工工艺规划辅助问答系统。通过分析与对比选定语义解析法作为构建问答系统的主要技术手段,其具体包括用户问题的解析、意图分类以及结果反馈。本系统通过python编程的方式构建,运用Aho-Corasick算法解析用户问题,并通过基于特征词的方式实现用户的意图分类,进而通过Cypher语句完成对数据库的查询。同时,在此基础之上融合了基于问答对的方式,当用户意图无法解析时,通过相似度匹配的方式获取结果,引入多轮问答机制,返回相似度最高的五个结果,扩大了用户查询问题的响应面积,提高了用户查询问题的准确度。
基于NX的复杂曲面数控加工规划自动生成研究
这是一篇关于复杂曲面,加工规划,加工特征,图论,多属性决策的论文, 主要内容为复杂曲面的数控铣削精加工工艺规划是整个数控加工过程中的重要环节。由于复杂曲面的形状具有灵活多样性,传统的精加工数控编程方法需要对复杂曲面的三维造型和加工制造语义进行分析,判断出合适的铣削方法、驱动方法、刀具等加工策略,以及对加工参数进行选择和设置。该过程存在编程效率低、人为判断失误、加工参数选择保守等现象。为避免上述情况发生,本文以NX软件中的数控铣削方法为研究对象,开发了一套复杂曲面数控铣削精加工工艺规划自动生成的原型系统。本文主要研究内容如下:(1)原型系统的框架设计。分析了NX CAM系统中常用于复杂曲面精加工的铣削方法对应的加工工艺规划流程,确定了原型系统的主要功能,包括加工策略自动决策功能和数控加工参数规划与推荐功能,并采用模块化的设计原则设计出了整体结构的框架。(2)曲面特征与加工策略关联关系的研究。结合NX CAM系统中数控加工规划操作的定义和数控加工理论,加工特征被定义为复杂曲面中具有几何特征和加工信息的独特对象,并与特定铣削方法、驱动方法、刀具几何参数相关联;建立基于NX二次开发的加工策略自动决策模块,并对待加工曲面的加工特征自动识别,从而获得表面特征信息。(3)数控加工参数规划与推荐算法的研究。采用按层排序的方式对NX CAM系统中铣削方法的加工参数进行图论建模,并分析影响加工参数选择的因素,其中包括条件因素和实例关联因素;用复杂曲面的表面特征信息和加工制造语义信息来表达条件因素,并且基于复杂曲面实例库的图论模型改进Page Rank算法,该算法用来决定实例关联因素;采用基于信息熵的多属性决策方法获得两种因素的综合影响因素,进而决策出每一层中的最优加工参数;建立基于Neo4j图数据库开发的数控加工参数规划与推荐模块,实现待加工曲面的数控加工参数规划和相关参数值的推荐,从而获得最优加工参数信息。(4)原型系统的实现。利用CSV文件便利的存储和读取特性,进行NX二次开发模块和Neo4j图数据库开发模块之间的信息交互,实现了复杂曲面数控铣削精加工工艺规划的自动生成。(5)利用原型系统进行实例验证。通过对比实例原有的精加工工艺规划和原型系统生成的规划,包括刀路轨迹、表面质量等方面的对比分析,验证了原型系统的可行性和有效性。原型系统有效解决了复杂曲面在精加工数控编程过程中的工艺规划问题,提高了数控加工工艺规划的质量和数控编程的效率。
基于知识图谱的复杂曲面数控加工工艺规划实例重用研究
这是一篇关于复杂曲面,知识图谱,推荐,推理,重用的论文, 主要内容为随着含有复杂曲面产品的需求越来越大和数控技术的不断成熟,成功的复杂曲面数控加工实例也积累的越来越多,这些加工实例中包含了详细的加工策略和具体的加工参数,蕴含着数控专家的丰富的加工经验,对新的复杂曲面工件的数控加工工艺规划具有宝贵借鉴作用。同时,已有的复杂曲面数控加工实例数据存在着利用率不高的现象,数据的重用几乎完全依赖于人工。针对复杂曲面数控加工中工艺规划效率低、已有的成功加工实例难以有效重用的问题,本文提出了构建复杂曲面数控加工工艺规划知识图谱并基于知识图谱实现工艺规划实例重用的方法,具体研究内容如下:(1)引入知识图谱技术构建复杂曲面数控加工工艺规划知识图谱。根据NX12.0中产生的数控加工实例,对复杂曲面数控加工工艺规划的相关概念进行归纳总结,并基于本体技术定义了复杂曲面数控加工工艺规划本体模型,即构建知识图谱模式层。利用D2RQ工具将已有的实例数据基于本体模型映射成知识图谱并选用Neo4j作为知识图谱的存储数据库。(2)提出基于知识图谱的复杂曲面数控加工工艺规划实例数据推荐方法。首先,设计一个描述工件、特征、材料、加工方案及加工参数之间关系的数据模型,然后结合相似性算法和Personalized Page Rank(PPR)算法提出Similarity-PPR实例数据推荐算法并生成相应的子图,最后根据新工件的材料、选择的加工方案及加工工序将排名高的工件推荐出来。(3)提出基于知识图谱的实例数据推理分析方法。研究了基于产生式规则的知识图谱推理技术,基于Jena工具和SWRL语言提出了实例数据推理分析方法,以NX中影响加工精度和刀具轨迹的参数为例详细阐述了推理规则的构建,实现了复杂曲面数控加工工艺规划实例数据的推理。(4)搭建基于知识图谱的复杂曲面数控加工工艺规划重用原型系统。以上述研究为理论基础,结合Pycharm、Neo4j、Jena等开发复杂曲面数控加工工艺规划重用原型系统,该系统集成了实例工件推荐、数据可视化、数据推理等功能,可以为工程技术人员加工新的复杂曲面工件提供决策支持。
基于知识图谱的复杂曲面数控加工工艺规划实例重用研究
这是一篇关于复杂曲面,知识图谱,推荐,推理,重用的论文, 主要内容为随着含有复杂曲面产品的需求越来越大和数控技术的不断成熟,成功的复杂曲面数控加工实例也积累的越来越多,这些加工实例中包含了详细的加工策略和具体的加工参数,蕴含着数控专家的丰富的加工经验,对新的复杂曲面工件的数控加工工艺规划具有宝贵借鉴作用。同时,已有的复杂曲面数控加工实例数据存在着利用率不高的现象,数据的重用几乎完全依赖于人工。针对复杂曲面数控加工中工艺规划效率低、已有的成功加工实例难以有效重用的问题,本文提出了构建复杂曲面数控加工工艺规划知识图谱并基于知识图谱实现工艺规划实例重用的方法,具体研究内容如下:(1)引入知识图谱技术构建复杂曲面数控加工工艺规划知识图谱。根据NX12.0中产生的数控加工实例,对复杂曲面数控加工工艺规划的相关概念进行归纳总结,并基于本体技术定义了复杂曲面数控加工工艺规划本体模型,即构建知识图谱模式层。利用D2RQ工具将已有的实例数据基于本体模型映射成知识图谱并选用Neo4j作为知识图谱的存储数据库。(2)提出基于知识图谱的复杂曲面数控加工工艺规划实例数据推荐方法。首先,设计一个描述工件、特征、材料、加工方案及加工参数之间关系的数据模型,然后结合相似性算法和Personalized Page Rank(PPR)算法提出Similarity-PPR实例数据推荐算法并生成相应的子图,最后根据新工件的材料、选择的加工方案及加工工序将排名高的工件推荐出来。(3)提出基于知识图谱的实例数据推理分析方法。研究了基于产生式规则的知识图谱推理技术,基于Jena工具和SWRL语言提出了实例数据推理分析方法,以NX中影响加工精度和刀具轨迹的参数为例详细阐述了推理规则的构建,实现了复杂曲面数控加工工艺规划实例数据的推理。(4)搭建基于知识图谱的复杂曲面数控加工工艺规划重用原型系统。以上述研究为理论基础,结合Pycharm、Neo4j、Jena等开发复杂曲面数控加工工艺规划重用原型系统,该系统集成了实例工件推荐、数据可视化、数据推理等功能,可以为工程技术人员加工新的复杂曲面工件提供决策支持。
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