第2章　基于粒度的產品設計需求知識本體重組

2.1　產品設計需求知識的本體式表達

2.1.1　產品設計需求知識本體的概念

在產品智能設計中，用戶常常使用自身偏好的表達方法去描述其對產品的需求，由于用戶與設計者往往在不同的業務領域和知識背景下考慮問題，對于同一個基本概念可能產生不同的理解，形成概念上的差異，導致需求信息表達的偏誤、不完整和多變更，阻礙了產品的智能設計進程，給產品的設計帶來很多困難。同時，用戶之間對產品需求知識表達上的差異也使同一概念的需求知識難以共享。利用本體理論對產品設計需求知識進行統一表達，按一定的規則進行抽象的描述，是解決上述難題的有效途徑，能夠從根本上解決對需求信息的一致理解并實現產品需求知識的共享與重用。

本體（ontology）是對概念及其相互關系的規范化描述和一致性表達，本體作為一種能在語義和知識層次上描述信息模型的建模工具，具有清晰、一致、靈活、可擴展等特點，能夠較好地支持產品智能設計中用戶需求知識的集成，實現產品創新設計過程中用戶知識的共享和重用，在知識工程、軟件復用、信息檢索和語義Web等許多領域得到了廣泛的應用。

本體的形式化定義為：本體是一個四元組，Ontology=（D，Con，Att，Ass）。其中，D為本體應用的領域集，可以是單個領域或者多個領域的并集；Con為領域集D中的概念實體的有限集；Att為概念實體屬性的有限集；Ass為概念實體之間的關聯函數。如果兩個概念實體存在關聯，則函數值為1，否則為0，并且不存在孤立的概念實體，即不與其他概念實體發生關聯的概念實體。

用概念框架表示用戶需求知識本體中的概念領域、概念實體、概念屬性及概念之間的類屬關系，對需求知識本體進行如下定義：

需求知識本體可表示為一個四元組RK={R_D，R_C，R_Ks，R_Rs}。其中：R_D表示用戶知識概念領域，包括設計領域、制造領域、工程領域等多個領域的并集；R_C為需求知識概念實體的有限集；R_Ks為概念實體R_C上一組屬性的非形式化描述，通常為自然語言，比如“可進行回收利用”；R_Rs為概念實體間的“關系”集合，包括從屬關系（kindof）、同類關系（sameas）、屬性關系（attribute of）等，體現了需求知識在拓撲樹中所處層級以及能否分解等信息。

資源建模框架標準