正文 知識工程的應用研究進展(2 / 3)

2.2 在機械產品參數化設計中的應用

當今機械工程領域,CAD/CAM技術飛速發展,伴隨著產品研發體係的不斷完善,知識的延續與再利用作為一種全新的設計理念應運而生。知識工程思想在設計軟件中得到了完美的體現。CATIA V5的知識顧問模塊能使設計人員在可視化的環境下,高速高效地進行三維零件的特征參數化設計造型,完成的參數化設計造型能根據按人機交互方式輸入的設計變量來控製特征的修改。

學者張學忱等結合CATIAV5平台的知識顧問模塊,運用知識工程原理,創建產品參數化知識庫,方便、快速地完成產品的三維參數化造型設計,並通過知識功能對零件進行參數控製和特征狀態的檢查[5]。該方法為標準件庫的創建提供了便捷的途徑,加快了企業的產品係列化的設計進程。作者通過實例詳細闡述了基於知識工程的參數化設計的方法,靈活運用了CATIA的知識工程模塊,顯示了其強大的設計功能,實現知識驅動下的產品參數化造型設計。這種人機交互共同設計的智能化CAD手段已成為當今機械設計領域的熱門課題,知識工程在機械產品參數化構型設計過程中將得到廣泛應用。

2.3 在工藝決策方麵的應用

工藝過程設計是產品設計和製造的橋梁,包括加工方法選擇、製造資源選擇、加工活動排序等多個決策環節。現代集成製造背景下的工藝決策,處於產品製造數據、信息和知識集成的大環境中,所涉及的信息越來越複雜,知識變得無處不在,而孤立和麵向數據的工藝決策方法,顯得越來越難以適應這種複雜應用環境。不少研究采用了諸如單一的產生式規則、遺傳算法、人工神經網絡等方法研究工藝決策的解決方法,但這類研究中往往較少涉及工藝決策對象、工藝決策過程和工藝決策知識之間的關聯和方便地對它們進行擴展的機製。北京航空航天大學研究了集成製造信息建模基礎上的工藝決策方法,但尚缺少知識角度的建模研究、統一的決策機製和對模型的充分利用。工藝過程設計中決策問題求解的本質在於不斷改變對象即工藝過程的狀態以使其滿足後續指導加工的要求,知識是對這種變化的抽象描述,包括變化的過程和變化的動力,問題求解中對象、規則是與過程密不可分的。

知識工程,其知識表達、使用和獲取三個方麵的理論方法,可以充分支持工藝決策問題對於問題描述、知識驅動和智能處理的要求,利用知識工程解決工藝決策問題將是一個突破的新方向。為此,學者沈偉等提出了基於知識工程的工藝決策方法[6]。

3 知識工程在教育領域的應用

目前,很多高校的教育技術學專業都已經將知識工程引入並作為一個重要的研究方向,其目的是借助於知識工程的方法和技術,改善教學,使教育更加智能化。隨著對知識工程的研究越來越引起人們的關注,知識工程早已超出了最開始被定義的範疇,它是“一門研究人類智能及人類知識的機理以及如何用機器模擬人的智能並促進人類知識發展的學科”。教育知識管理是教育技術的組成部分,其實質是研究人類獲取、傳播、共享、利用和創造新知識的活動規律,管理有關知識的各種連續過程,以促進經濟和社會發展的理論和實踐。首先,知識工程的知識處理功能,有利於評價者獲取被評價事物的信息和學習者獲得所需知識。其次,知識工程的專家係統也可以為評價者或學習者提供幫助[7]。

知識工程與知識科學的發展極大地推動了教育技術學的研究和發展,已經有很多知識工程的方法與技術被應用到教育中。如學者那一沙等提出了基於建構主義的學習者知識工程模型[8]。作者指出,越來越多的學者關注學習過程的研究,認為學習過程是一個複雜的知識轉移的過程,教師在傳授知識時,將自己的顯性知識和隱性知識轉移給學習者;同時,學習者自身也有一個顯性知識向隱性知識轉化的過程。與此同時,建構主義教學方式越來越得到人們的普遍認可,這一全新的教育理念結合知識工程,將為教育的研究發展提供有利的技術支持。

4 知識工程的新興應用領域

4.1 在電子政務中的應用

基於知識工程的電子政務係統是指把知識工程理論與電子政務理論相結合,以知識工程思想來實現涉及多個知識領域和多層推理的小城鎮電子政務係統。這裏,知識工程實現了電子政務係統的知識獲取以及推理功能,使得電子政務係統進行分工合作,共同完成更高層次的推理,提高係統的效率,實現了高度的實用性和易用性。

學者張鳳霞等曾針對電子政務建設麵臨的業務差異顯著、分布範圍廣、辦公模式缺乏智能性和分析能力等問題,研究了基於知識工程的小城鎮電子政務係統模型。智能型電子政務集成了軟構件、知識工程、多Agent以及多決策支持係統等技術,主要實現三個方麵的目標:①提供可複用性構件和高效資源整合的基層政務信息服務平台;②基於知識工程的多Agent協作辦公模式;③麵向基層電子政務的決策支持服務[9]。

4.2 在電子商務中的應用

電子商務模式是管理科學學術界和企業谘詢界的一個熱點。商務模式創新最大限度地為挖掘技術創新的商業潛力提供了轉化機製和橋梁,已成為各國有企業競爭的一個重要的領域。

電子商務具有很好的透明度模式,電子商務的模型是可以用軟件工程的方法形式化表示出來。如OBELIX項目以軟件工程的方法描述商務需求。利用這一點,劉祖斌提出了基於知識工程電子商務模式創新研究,其核心是對虛擬價值鏈本體描述和挖掘[10]。麵向電子商務模式創新的知識工程架構細分為模式本身本體描述、模式相關IT技術發展和商務背景等知識環境下的本體描述、模式演化路徑本體描述三個層次。