人机工程学设计本体知识表达查询与推理研究

作     者：尹阳 

作者单位：哈尔滨工程大学 

学位级别：硕士

导师姓名：朱世范

授予年度：2017年

学科分类：08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 0836[工学-生物工程] 

主      题：人机工程学设计 知识表达 本体 推理 

摘      要：随着当前信息技术和人工智能技术的飞速发展,人机工程学设计领域的数字化、信息化、智能化成为可能。但是目前大部分人机工程学设计领域的知识共享还处于使用人类自然语言交流状态。人类自然语言结构性不强,不可直接用于机器处理,与可被计算机处理的知识形态存在较大差距。为了促进人机工程学设计智能化,需要重点研究适合人机工程学设计领域知识表达方法、人机工程学设计顶层知识本体建构、本体知识查询与推理机制,具体研究内容如下:对比分析各种知识表达方法,选取本体作为知识的形式化表达法;研究本体知识表达基础理论发现顶层本体有利于提高本体的互操作性;研究领域本体构建方法,尝试选择领域分析作为本体要素提取和构建方法;研究推理逻辑理论和知识推理技术,选取Jena推理机作为实现本体推理的机制。基于领域分析的方法对人机工程学设计领域进行要素和要素间的关系分析,得出人机工程学设计要素主要分为人因要素、设计过程和系统需求三个维度,并研究这三个维度要素间的相互作用关系。基于领域分析结果与顶层本体知识结构,提出人机工程学设计本体知识顶层概念框架。使用相关本体构建工具构建人机工程学元本体和知识本体。使用网络平台搭建工程学设计应用,将本体查询与推理功能实现,使用工作区设计中轿车驾驶座椅设计具体应用案例验证本体知识表达的可行性。本体知识表达查询与推理研究表明将本体知识表达用于人机工程学设计是可行的,将大大推进人机工程学设计领域智能化进程。