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协同产品开发过程中,本体建模和知识共享技术受到越来越多的重视。本文依托国家自然科学基金“基于领域本体和过程挖掘的用户知识需求获取的关键技术研究”(60603090)、山东教育厅科技发展计划项目“面向协同产品开发的跨领域本体建模与集成技术研究”(J06P15),研究面向协同产品开发的本体建模技术,建立了多个与产品开发过程相关的子本体,实现了对这些本体的集成,最后开发了基于本体的协同产品开发知识管理和共享环境原型系统,主要研究内容包括: 按照本体和协同产品开发领域的双重要求探索适合产品开发领域的分类方法和原则;建立了子本体和本体的递归定义;在研究当前本体创建方法学的基础上,提出了基于模块化思想的生命周期本体建模方法;分析了主要的几种本体语言的表达能力,选用OWL Full作为本体实现的语言;提出了在OWL中实现多元关系的方法,克服OWL的局限性。 提出了面向CPD的本体库基本架构,将CPD领域划分为五个子论域:项目、组织、资源、过程和产品。在确定了这些论域之间关联的基础上,按照CPD过程的需要,创建了项目、组织和资源本体。 研究了工作流元模型技术,建立了基于本体面向CPD的工作流元模型;研究了基于XML的过程描述语言,提出了使用OWL代替XML建立过程描述语言规范(OPDL)的思想,并构建了OPDL的语言框架,即工作流本体。该本体具有双重角色,一是作为不同工作流管理系统之间的模型交互的中间格式;二是存储工作流相关知识的知识库。 构建了基于本体的产品信息模型,它可以无缝集成产品生命周期各阶段的信息(包括产品的结构、工艺、成本、性能等),为不同需求的用户提供不同的信息集。该模型还考虑了不同学科知识之间的异构性,为不同结构的知识建立了不同的表示方式。 选用目前广泛使用的支持OWL的本体编辑工具protégé3.3.1,实现了项目、组织、资源、工作流和产品五个子本体,并将前四个本体集成为一个本体,使工作流本体成为一个真正集项目、组织、资源、工作流管理功能于一身的本体;建立了基于本体的协同产品开发知识组织、管理和共享系统的功能模型和技术框架,初步开发了基于本体的知识查询原型系统——CPDonto,以应用和验证本文中所建立的本体。