基于本体的元模型知识表示方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及工业智能制造，尤其涉及一种基于本体的工业元模型知识表示方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、工业制造是我国国民经济发展的重要基础，也是我国成为工业强国的重要保障。随着互联网技术的飞速发展，人工智能技术与工业制造深度融合，实现智能制造是我们目前需要突破的首要难题。然而，作为世界工业大国之一，我国的工业智能化水平仍没有达到世界领先水平。为了加快建设工业智能制造强国，必须以工业互联网为基础设施，推动信息化技术、人工智能与现代化工业制造深度融合。工业模型是对工业制造过程中物理化学机理、最佳实践的封装，是工业智能的知识支撑，可以促进工业智能化转型，为智能制造强国奠定坚实的知识基础。

2、目前针对不同的工业场景，已经出现多种模型构建研究，形成一系列的工业知识模型库。针对聚氯乙烯的制备过程，张斌基于加权最小二乘支持向量机构建聚氯乙烯汽提工业模型，有效预测制备过程中的温度变化。通过研究选择性催化还原技术机理，戴宁锴等人建立催化裂化装置再生烟气系统脱销机理模型。然而，这些模型依旧存在很多缺陷。第一，模型集成度过高且构建标准不一，非工业制造专业人员难以拆解模型和理解模型封装的工业知识。同时模型单元划分的粒度不统一，导致模型的通用性差、可重复使用性低。第二，模型的开发语言环境不一致，模型之间的兼容性差，严重阻碍了工业智能的发展进程。第三，缺乏一个统一管理的模型库，目前这些模型数量庞大、分布散乱，给模型的检索造成巨大的困难，即工业模型存在“散”、“杂”、“乱”的特点。因此，现亟需一种能实现模型的可复用性和通用性的模型表示方法。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种基于本体的工业元模型知识表示方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术中如何在模型表示构建时实现模型的可复用性的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种基于本体的工业元模型知识表示方法，所述基于本体的工业元模型知识表示方法包括：

3、在接收到工业元模型的模型构建指令时，根据预设工业元模型知识本体采用自顶向下的方式构建多个工业元模型知识本体；

4、根据采集的工业模型信息对各工业元模型知识本体进行数据完善，生成多个模型本体文件；

5、根据多个模型本体文件搭建工业元模型知识库；

6、根据所述工业元模型知识库、工业需求编码以及算例类实例名确定工业需求任务求解结果。

7、可选地，所述根据预设工业元模型知识本体采用自顶向下的方式构建工业元模型知识本体，包括：

8、确定本体的领域范围、复用关系以及层级关系；

9、定义本体的基本属性；

10、根据所述领域范围、所述复用关系、所述层级关系以及所述基本属性构建工业元模型知识本体。

11、可选地，所述根据采集的工业模型信息对各工业元模型知识本体进行数据完善，生成多个模型本体文件，包括：

12、对所述工业模型信息进行信息处理，得到整合模型信息；

13、根据所述整合模型信息对各工业元模型知识本体进行实例构建，生成各工业元模型知识本体的本体实例；

14、根据各工业元模型知识本体的本体实例对各工业元模型知识本体进行数据完善，生成多个模型本体文件。

15、可选地，所述根据多个模型本体文件搭建工业元模型知识库，包括：

16、获取各工业元模型知识本体的标识码；

17、根据各工业元模型知识本体的标识码对多个模型本体文件进行命名，得到多个命名后的模型本体文件；

18、根据多个命名后的模型本体文件搭建工业元模型知识库。

19、可选地，所述根据所述工业元模型知识库、工业需求编码以及算例类实例名确定工业需求任务求解结果，包括：

20、在接收到工业设备发送的工业需求编码和算例类实例名时，根据所述工业需求编码在所述工业元模型知识库中确定目标模型本体文件；

21、根据所述目标模型本体文件确定所述算例类实例名的数据属性值；

22、根据所述数据属性值确定所述工业设备的工业需求任务求解结果，并发送所述工业需求任务求解结果至所述工业设备。

23、可选地，所述在接收到工业设备发送的工业需求编码和算例类实例名时，根据所述工业需求编码在所述工业元模型知识库中确定目标模型本体文件之前，还包括：

24、根据算力设备发送的更新算力类实例对初始模型本体文件中的算例类实例进行更新，生成目标模型本体文件，所述更新算力类实例是所述算力设备在接收到工业设备发送的工业需求编码、模型实现类实例名以及模型输入信息后，根据所述工业需求编码请求初始本体文件，根据所述模型实现类实例名在所述初始本体文件中确定模型实现类实例，根据所述模型输入信息和所述模型实现类实例进行计算确定实例输出结果，根据所述实例输出结果和算力类实例名生成的。

25、可选地，所述根据所述工业元模型知识库、工业需求编码以及算例类实例名确定工业需求任务求解结果之后，还包括：

26、对所述工业元模型知识库中的本体实例进行解析，生成图数据库；

27、根据模型标签信息，在所述图数据库中确定工艺流程的流程本体文件；

28、根据所述流程本体文件实现所述工艺流程的过程可视化。

29、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于本体的工业元模型知识表示装置，所述基于本体的工业元模型知识表示装置包括：

30、构建模块，用于在接收到工业元模型的模型构建指令时，根据预设工业元模型知识本体采用自顶向下的方式构建多个工业元模型知识本体；

31、完善模块，用于根据采集的工业模型信息对各工业元模型知识本体进行数据完善，生成多个模型本体文件；

32、搭建模块，用于根据多个模型本体文件搭建工业元模型知识库；

33、确定模块，用于根据所述工业元模型知识库、工业需求编码以及算例类实例名确定工业需求任务求解结果。

34、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于本体的工业元模型知识表示设备，所述基于本体的工业元模型知识表示设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于本体的工业元模型知识表示程序，所述基于本体的工业元模型知识表示程序配置为实现如上文所述的基于本体的工业元模型知识表示方法。

35、此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有基于本体的工业元模型知识表示程序，所述基于本体的工业元模型知识表示程序被处理器执行时实现如上文所述的基于本体的工业元模型知识表示方法。

36、本发明通过在接收到工业元模型的模型构建指令时，根据预设工业元模型知识本体采用自顶向下的方式构建多个工业元模型知识本体；根据采集的工业模型信息对各工业元模型知识本体进行数据完善，生成多个模型本体文件；根据多个模型本体文件搭建工业元模型知识库；根据所述工业元模型知识库、工业需求编码以及算例类实例名确定工业需求任务求解结果。通过上述方式，采用预设自定自顶向下方式构建多个工业元模型知识本体，后对多个工业元模型知识本体进行数据完善，基于生成的多个模型本体文件搭建工业元模型知识库，最终利用工业元模型知识库、工业元需求编码以及算例类实例名确定工业需求任务求解结果，有效解决了工业模型的描述粒度和标准不一致，编译环境不统一，模型管理以及检索难度大等问题，实现了碎片化的工业模型知识的可复用性和通用性，同时还基于此实现了工业元模型的分布式计算的应用，充分利用了异构算力解决模型的计算算力问题。且对实现工业制造知识的表示、共享、复用具有重要意义，顺应工业智能化制造、网络化协同的发展潮流。