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1、华中科技大学硕士学位论文面向制造业的KBE系统关键技术研究姓名：吴昊申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：张宜生20050401I摘 要 在制造业信息化进程中, 首要问题是如何充分利用新的信息技术搭建一个最具发展前景的企业现代化管理平台新信息技术的应用对企业内外部信息管理的效率也提出了更高的要求本文旨在论述如何从海量的结构化与非结构化信息源中迅速精确地获取企业所需的信息知识, 有效管理知识建立基于知识工程的智能决策系统从而更好地为决策服务 一切局部的应用如企业资源计划, 客户关系管理供应链管理和计算机集成制造系统中抽象出来的管理对象都是信息和知识这些一致的对象可以当作一个整体看待和处理
2、针对制造型企业的企业特征和其所面临的问题提出了实施信息化的策略 基于知识的工程系统是知识工程在各个领域的应用知识的管理和应用是为了使企业高层得到决策信息从而指导企业战略决策从实际需求出发根据知识工程的相关理论研究关于知识的本质知识的表示知识获取和推理技术建立知识的共享性分析对比各种知识表示方法推理技术和建模方法以及选择最适合系统支撑平台等关键技术问题充分论证了系统架构设计的可行性确定系统平台的解决方案利用先进的中间件技术高性能数据库包括实用集群技术建立企业标准化平台来统一管理知识 笔者提出了一个具有开放的分布式体系结构基于知识的工程系统企业解决方案基于 J2EE 平台的 KBE 系统概念模型并
3、实现其中的部分核心功能通过使用面向对象的方法使用基于 XML 与知识库整合的技术在关系型数据库管理系统上建立知识库根据基于规则的系统架构设计理论选择开源的基于逆向推理的演绎式规则推理引擎 Mandarax作为 KBE 系统推理机构建立基于知识工程的 Web应用的决策支持系统实现智能化的知识库系统的应用模型为体现系统的兼容性和扩展性还提出系统自学习的功能模型根据数据挖掘和知识发现技术提出系统知识发现的处理过程 关键词 知识工程智能决策推理引擎规则J2EE, XML IIAbstract During the development of information technology in man
4、ufacturing industry, how to make use of new technology to build the most perspective enterprise management platform has become the principal problem. The application of new high technology needs more effective and efficient management. This paper is about how to get rapidly and accurately, the enter
5、prise needed informationknowledge, from the abundant, structural and non-structural information source, to manage efficiently, and to serve the decision-making in the end. The managed object is information and knowledge extracted from partial application system such as Enterprise Resource Plan (ERP)
6、, Customer Relationship Management (CRM), Supply Chain Management (SCM) and Computer Integrated Manufacturing System (CIMS). The consistent object can be treated as a whole. Aiming at the manufacturing enterprises feature and problem, we give the outline of strategy. The knowledge based engineering
7、system is the specific concretion of knowledge engineering in many respects. The management and application of knowledge is to get the decision support for the leader to conduct the enterprise strategically. From the point of practical requirement, according to the research approach of knowledge eng
8、ineering, the study discusses about the knowledge essential, knowledge expression, knowledge procurement, and inference technology, building up the share of knowledge. Comparing different knowledge expressing methods with one another, analyzing the different inference technologies and modeling patte
9、rns, choosing from the most appropriate platform, we make a conclusion that system architecture design is feasible. And then, a solution to found the enterprise standard platform is brought forward; using advanced mid-ware technology, databases with high performance (real application clusters). The
10、enterprise solution with open source and distributed architecture is put forwardthe Knowledge Based Engineering system conceptual model based on J2EE platform. We have implemented partially the kernel functions. With object-oriented method, we make the knowledgebase integrate with XML technology, an
11、d build it in the relational database management systems. According the theory of rule based system architecture design, we IIIchoose the inference engineMandarax, which is an open source Java rule platform based on the logic programming concepts of derivation rules with negation-as-failure and back
12、ward reasoning, as the inference component of KBE system. A web application of decision support system based on KBE is established. This application is the implementation of intelligent query knowledgebase system. At last, in order to make the system compatible and expansible, we discuss the system
13、self-study function model and the core of knowledge discovery process, according the theory of data mining and knowledge discovery development. Keywords: Knowledge Based Engineering (KBE), Intelligent Decision, Inference Engine, Rules, J2EE, XML 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果尽我所知除文中已经标明
14、引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果对本文的研究做出贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担 学位论文作者签名 日期 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文 保密在_ _ _ _ _ 年解密后适用本授权书 本论文属于 不保密 请在以上方框内打 学位论文作者签名 指导教师签
15、名 日期 年 月 日 日期 年 月 日11 绪 论 1.1 制造业信息化进程 进入二十一世纪以后企业信息化建设被不可逆转地推向一个新的历史时期信息时代企业面临的不仅是效益问题更是企业的生存问题企业竞争环境的变化促使企业向信息化寻求出路信息技术的成熟及成本下降也使企业提高信息化水平的积极性进一步提高可以这样定义企业信息化将先进的管理理念通过应用先进的计算机网络技术去整合企业现有的生产经营设计制造管理及时地为企业的决策系统提供准确而有效的数据使企业获得完整而明晰的信息以便对需求做出迅速的反应最终目的是增强企业的核心竞争力 1.1.1 制造业信息化的内涵 制造业是国民经济的支柱是对外贸易的基石和国家
16、安全的保障制造业是实现工业化的源泉是实现现代化的原动力制造业信息化将信息技术自动化技术现代管理技术与制造技术相结合带动产品设计方法和工具的创新企业管理模式的创新企业间协作关系的创新实现产品设计制造和企业管理的信息化生产过程控制的智能化制造装备的数字化咨询服务的网络化从而全面提升我国制造业的竞争力其中主要内容是要实现或者抓好数字化设计数字化生产数字化装备和数字化管理技术的开发和应用并在这四个数字化的基础上通过集成创新在我国形成一批有影响的效益好的数字化企业提高它们的综合竞争力1-3 制造业正朝着广义的大制造业的方向发展其所涉及的概念和领域正逐渐发生着巨大的转变和整合制造业信息化的组成主要有 基础信息化是整个企业最基本要解决的问题第一是单部门使用的工具软件如支持产品设计的 CAD它的开发和应用是立竿见影的大都用在产品和工艺设计部门需要进一步集成时就要会考虑 PDM产品数据管理这些系统
