[發(fā)明專利]基于語(yǔ)義相似度的機(jī)器人數(shù)據(jù)互操作領(lǐng)域本體映射方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811433762.5
• 申請(qǐng)日: 2018-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN109543189A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅志勇;于士杰;蘇偉;趙杰;于秀明;范志鵬;韓冷;王程安;楊夢(mèng)培
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué);中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院
• 主分類號(hào): G06F17/27
• 分類號(hào): G06F17/27;G06F16/951
• 代理公司: 重慶市恒信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅;陳棟梁

本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)一種基于語(yǔ)義相似度的機(jī)器人數(shù)據(jù)互操作領(lǐng)域本體映射方法，包括解析本體的匹配概念對(duì)，根據(jù)語(yǔ)義相似度篩選出備選概念集合，計(jì)算概念對(duì)的綜合相似度，輸出映射結(jié)果。該方法解決了用本體理論處理機(jī)器人異構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)互操作的關(guān)鍵問題，即如何找出本體之間的映射關(guān)系。該方法主要應(yīng)用于制造業(yè)異構(gòu)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)互操作性，完成對(duì)機(jī)器人領(lǐng)域本體的映射，是對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有本體理論和應(yīng)用研究的完善，填補(bǔ)了本體理論在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用研究盲點(diǎn)，該方法與傳統(tǒng)人工方法相比，本體映射構(gòu)建過程更加方便快捷，降低了映射過程的工作量，可以提高機(jī)器人領(lǐng)域本體的擴(kuò)展性和穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于制造業(yè)信息化領(lǐng)域的本體映射技術(shù)，屬于機(jī)器人數(shù)據(jù)互操作方面，尤其涉及一種基于語(yǔ)義相似度的機(jī)器人數(shù)據(jù)互操作領(lǐng)域本體映射方法。

背景技術(shù)

隨著制造業(yè)信息化時(shí)代的到來，信息共享成為信息化發(fā)展的一項(xiàng)重要技術(shù)。然而大部分的制造業(yè)設(shè)備只是為特定的工作環(huán)境而開發(fā)的，一些更多、更加復(fù)雜的任務(wù)需要多個(gè)設(shè)備的協(xié)作才能完成。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中各種設(shè)備協(xié)同工作的場(chǎng)景應(yīng)用很多，但是我國(guó)在此方面的技術(shù)基礎(chǔ)并不雄厚，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)數(shù)據(jù)共享提出了更高的要求，希望能夠消除異構(gòu)數(shù)據(jù)之間的沖突和異常。這些數(shù)據(jù)資源由于軟硬件平臺(tái)各異、數(shù)據(jù)模型各異而形成了異構(gòu)數(shù)據(jù)，使各數(shù)據(jù)間的互操作變得復(fù)雜、困難，使它們成為信息孤島。為了更好地利用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)上浩如煙海的信息，以及不造成企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的重復(fù)建設(shè)和數(shù)據(jù)資源的浪費(fèi)，人們迫切需要重用和共享這些地理上分布、管理上自治、模式上異構(gòu)的異構(gòu)數(shù)據(jù)。

異構(gòu)數(shù)據(jù)互操作其目的是在數(shù)據(jù)源邏輯層上建立統(tǒng)一的訪問界面，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)的分布式共享，使用戶不必考慮數(shù)據(jù)模型的異構(gòu)性、數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)合成等問題，用戶只需指定他們想要的數(shù)據(jù)，而不必描述怎樣得到數(shù)據(jù)。這樣就減輕了用戶尋找相關(guān)數(shù)據(jù)源、和每個(gè)數(shù)據(jù)源交互然后返回結(jié)果的負(fù)擔(dān)。從而為企業(yè)綜合應(yīng)用系統(tǒng)提供統(tǒng)一的、安全的、快捷的互訪、信息查詢、數(shù)據(jù)挖掘和決策支持服務(wù)。為了滿足這個(gè)需求條件，最終的數(shù)據(jù)必須保證一定的集成性、完整性、一致性和訪問安全性。

目前的數(shù)據(jù)互操作中所解決的問題大部分都是結(jié)構(gòu)異構(gòu)的問題，采用GAV(Global-as-view)或者LAV(Local-as-view)的模式進(jìn)行數(shù)據(jù)互操作，能夠?qū)⒉煌Y(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)以統(tǒng)一模式進(jìn)行互操作，以方便信息的查詢處理。但是，其僅僅解決了異構(gòu)數(shù)據(jù)中的結(jié)構(gòu)異構(gòu)問題，并沒有解決語(yǔ)義異構(gòu)問題。數(shù)據(jù)中的語(yǔ)義異構(gòu)，需要一種能夠明確表達(dá)數(shù)據(jù)語(yǔ)義的方式來進(jìn)行語(yǔ)義描述。如何達(dá)成語(yǔ)義的明確表達(dá)，達(dá)成理解的共識(shí)，正是許多科研機(jī)構(gòu)和科研人員極力想解決的問題。近十年來，本體(Ontology)和其相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域獲得廣泛的關(guān)注。本體能夠明確表示一定領(lǐng)域的概念和概念之間的關(guān)系，利用這一特點(diǎn)，基于本體的數(shù)據(jù)互操作能夠很好的解決這一問題。

通過本體映射的方法能夠高效地從根本上處理異構(gòu)這一現(xiàn)象，在當(dāng)前信息化時(shí)代具有很廣泛的應(yīng)用前景，然而傳統(tǒng)的映射方法存著一些問題亟待解決。一是：對(duì)概念相似度的評(píng)估不夠全面；二是：使用傳統(tǒng)方法在計(jì)算概念相似度的時(shí)候，通常會(huì)計(jì)算本體中的每個(gè)概念對(duì)之間的相似度，工作量大，不能適應(yīng)現(xiàn)在呈爆炸式發(fā)展新興行業(yè)的信息傳輸交互的需求。三是：構(gòu)造本體時(shí)必須具備一定的基礎(chǔ)背景知識(shí)，而在現(xiàn)在很多新興領(lǐng)域，面臨著背景知識(shí)缺失，匹配失敗的問題，導(dǎo)致本體映射只能夠適應(yīng)某些特定領(lǐng)域的任務(wù)并不能夠適應(yīng)未來發(fā)展的需求。四是：基于本體的異構(gòu)數(shù)據(jù)互操作本體映射技術(shù)目前在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用很少，即利用本體映射理論對(duì)機(jī)器人本體進(jìn)行構(gòu)建和映射，對(duì)提升我國(guó)工業(yè)機(jī)器人數(shù)據(jù)互操作水平具有促進(jìn)作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在解決以上現(xiàn)有技術(shù)的問題。提出了一種本體映射構(gòu)建過程更加方便快捷、降低了映射過程的工作量、可以提高機(jī)器人領(lǐng)域本體的擴(kuò)展性和穩(wěn)定性的基于語(yǔ)義相似度的機(jī)器人數(shù)據(jù)互操作領(lǐng)域本體映射方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于語(yǔ)義相似度的機(jī)器人數(shù)據(jù)互操作領(lǐng)域本體映射方法，其包括以下步驟：

對(duì)機(jī)器人領(lǐng)域的本體采用基于本體詞典跟搜索引擎相結(jié)合的方法進(jìn)行概念對(duì)解析，計(jì)算概念對(duì)之間的語(yǔ)義相似度；