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原文传递基于知识服务的船舶检验诱导模式及其关键技术研究

论文题名：	基于知识服务的船舶检验诱导模式及其关键技术研究
关键词：	船舶检验;诱导模式;知识服务;验船师
摘要：	航运是交通运输的一种重要方式，而船舶是航运实现的重要工具，其质量的好坏与安全、效率及环保密切相关。船舶检验作为保证船舶质量的重要技术手段，在船舶的全寿命周期中发挥着举足轻重的作用。作为船舶检验活动的主要参与者，验船师的个人能力会直接影响被检船舶的质量。在我国，验船师群体正逐步扩大，但整体技术水平却参差不齐，特别是新入职的验船师，容易因缺乏实际经验或对检验规范认识不足，导致检验质量低下。在船舶检验活动中，向验船师提供必要的智能化知识服务，有助于提升检验质量、提高检验效率。目前，国内外对船舶检验技术支持的研究主要集中在培训教育、管理模式及检验执行方式等内容上，面向验船师的检验支持智能化方法的研究尚未开展。虽然在产品设计、产品制造等研究领域已出现较成熟的理论及应用，但是鉴于船舶检验的行业特殊性，无法直接使用此类方法提供检验知识服务。　　针对上述问题，论文面向验船师群体，以实现检验过程的知识服务为目标，提出船舶检验诱导模式概念和功能结构；在此基础上，对其中的知识建模方式、知识获取方法及任务处理方法3个关键问题展开探讨；最后，设计一个原型系统验证该方法的可行性。　　论文的主要研究成果及创新如下：　　1）船舶检验诱导模式方法研究。针对通行的知识服务方法无法适用于船舶检验行业的问题，结合各行业中诱导技术的研究，提出基于知识服务的船舶检验诱导模式概念，重点分析检验过程中验船师的两类知识请求，讨论其在诱导模式下的处理方法，分析并探讨诱导模式下的知识服务功能结构。　　2）船舶检验多领域知识建模方法研究。针对传统知识建模方法无法有效表达船舶检验规则知识的问题，将船舶检验知识分为技术资料知识、组织结构知识、业务资源知识和业务流程知识，以语义网及本体理论为基础，提出船舶检验领域本体的概念及多领域知识的建模方法。在此基础上，将船舶检验领域本体分为检验对象、检验规则、检验资源和检验任务4个维度，从不同角度描述船舶检验中的知识，建立不同维度间知识的语义关联，从而解决传统本体建模方法的语义关系缺失及知识表达不全等问题。　　3）船舶检验技术资料标注及知识检索方法研究。在知识获取环节中，针对通用标注方法在处理规则文档时的人工依赖性强、效率低下等问题，提出“条件对象+条件约束-动作对象+动作约束”的规则语句描述范式，同时设计一种基于正则匹配及语义依存分析的知识获取方法；将图纸的标注问题分解为最小检验空间、普通检验点及可行走路径的标注，在此基础上，设计图纸标注信息与检验规则知识的融合方法。最后，提出技术资料知识检索的总体框架，并对语义检索过程展开详细探讨。　　4）诱导模式下任务抽取、精简及任务集划分方法研究。针对传统知识服务方法在任务支持方面的技术缺陷，结合最小检验空间的基本性质，设计一种从检验规则知识中抽取检验任务的方法。同时，以历史检验任务为参考，综合考虑名称相同、名称相似、内部结构相似及距离影响等因素，设计并验证检验任务精简算法。任务集划分是实现任务分配的基础，处理该问题时，综合考虑检验任务性质、复杂度以及检验点位置的影响，构建相关目标函数并进行测试实验。　　5）原型系统设计及验证。基于上述理论及研究成果，提出船舶检验诱导模式原型系统的结构框架，并予以实现，分别对元本体的构建方法、规则文档的知识获取方法、船舶图纸标注方法、任务管理方法及船舶检验知识检索方法进行功能验证。结果表明，该原型系统遵循船舶检验诱导模式的概念及整体结构，满足船舶检验行业的知识服务需求。
作者：	鲁文
专业：	智能交通工程
导师：	范世东
授予学位：	博士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文