领域汉语理解知识库的研究与实现及在机械产品设计中的应用
|
摘要
本文将领域汉语理解应用于机械产品设计专家系统的人机接口中,建立了领域汉语理解知识库及知识库管理系统。通过对以汉语语言形式表达的用户需求进行理解,将分析结果转化成概念设计的要求或形式化参数,为后续设计提供了支持,从而使得专家系统更加智能化、人性化。
首先分析了自然语言、汉语的特点,以及知识库系统的现状和发展趋势,可以看到知识库技术对理解系统起着至关重要的作用。对比现有知识表示方法的优缺点,将产生式系统与概念从属理论相结合作为知识表示方法。分析了概念、概念的内涵与外延、概念间的关系,为以后建立概念从属树模型、概念模板等提供了理论支持。通过对知识库中的知识进行分类和整理,利用概念从属树的从属关系和继承性进行知识表示,降低了知识库的冗余度,简化了知识库,节省了存储空间,提高了系统的效率。设计了知识库管理系统,用以对知识进行管理和维护。最后,将领域汉语理解知识库应用于滚动轴承产品设计专家系统的接口上,并建立了知识库管理系统,结果较为满意。
Domain Chinese Understanding (DCU) was applied to the Man-machine interface of Expert System of Mechanical Product Design, established Knowledge Base (KB) of DCU and Knowledge Base Management System (KBMS). By analyzing of the user requirements in Chinese language style, the results were converting into requirement of conceptual design or parameter design to support the future design, which could make the expert system more intelligent and humanistic.
First, has analyzed the natural language, Chinese characteristic, as well as KB system present situation and development tendency, the KB technology to understand system was playing the very important role. By contrasting advantage and disadvantage to knowledge representation, Conceptual Dependency (CD) theory and Production System was chosen as a method of knowledge representation. Second, built CD tree model and other conceptual templates and so on, analyzing has been made on the concept and the relationship between intension and extension of concept and the various relations between concepts. Third, through carrying on the classification and the reorganization to knowledge in the KB, used affiliation and inherited quality of CD tree to carry on the knowledge representation, reduced the KB redundancy and simplified the KB and saved the storage space and enhanced system’s efficiency. The KBMS was designed to execute the management and the maintenance. At last, the KB of DCU was applied to interface of expert system of the rolling bearings design, and built the KBMS. The system runs well after debug.
首先分析了自然语言、汉语的特点,以及知识库系统的现状和发展趋势,可以看到知识库技术对理解系统起着至关重要的作用。对比现有知识表示方法的优缺点,将产生式系统与概念从属理论相结合作为知识表示方法。分析了概念、概念的内涵与外延、概念间的关系,为以后建立概念从属树模型、概念模板等提供了理论支持。通过对知识库中的知识进行分类和整理,利用概念从属树的从属关系和继承性进行知识表示,降低了知识库的冗余度,简化了知识库,节省了存储空间,提高了系统的效率。设计了知识库管理系统,用以对知识进行管理和维护。最后,将领域汉语理解知识库应用于滚动轴承产品设计专家系统的接口上,并建立了知识库管理系统,结果较为满意。
Domain Chinese Understanding (DCU) was applied to the Man-machine interface of Expert System of Mechanical Product Design, established Knowledge Base (KB) of DCU and Knowledge Base Management System (KBMS). By analyzing of the user requirements in Chinese language style, the results were converting into requirement of conceptual design or parameter design to support the future design, which could make the expert system more intelligent and humanistic.
First, has analyzed the natural language, Chinese characteristic, as well as KB system present situation and development tendency, the KB technology to understand system was playing the very important role. By contrasting advantage and disadvantage to knowledge representation, Conceptual Dependency (CD) theory and Production System was chosen as a method of knowledge representation. Second, built CD tree model and other conceptual templates and so on, analyzing has been made on the concept and the relationship between intension and extension of concept and the various relations between concepts. Third, through carrying on the classification and the reorganization to knowledge in the KB, used affiliation and inherited quality of CD tree to carry on the knowledge representation, reduced the KB redundancy and simplified the KB and saved the storage space and enhanced system’s efficiency. The KBMS was designed to execute the management and the maintenance. At last, the KB of DCU was applied to interface of expert system of the rolling bearings design, and built the KBMS. The system runs well after debug.
引文
[1] 李富强等 . 知识经济与知识产品 . 北京:社会科学文献出版社,1998.12
[2] 徐洁磐 马玉书 范明 . 知识库系统导论 . 北京:科学出版社,2000
[3] 傅承德 . 自然语言理解德方法与策略 . 郑州:河南人民出版社,1990
[4] 许嘉璐 . 中文信息处理的现状和发展方向 . 中国语文,2000 年第 06 期
[5] 黄曾阳 . HNC(概念层次网络)理论导论——计算机理解语言研究的新思路 . 北京:清华大学出版社,1998
[6] 黄曾阳 . HNC 的发展和未来 . 汉语学报,2001.第 03 期
[7] 陆汝占 靳光瑾 . 现代汉语研究的新视角 . 语言文字应用,2004 年 02 期
[8] 靳光瑾 . 计算机理解汉语需要语法理论支撑 . 语言文字应用,1999 年 02 期
[9] 董军 肖少拥 . 知识库系统的现状与发展趋势 . 计算技术与自动化,第 14卷第 3 期,1-4(1995)
[10] 傅京孙 . 人工智能及其应用 . 北京:清华大学出版社,20-26(1988)
[11] 吴顺祥 吉国力 . 数据库系统与知识库系统的对比分析 . 计算机工程与应用,第 9 期,83-85(1999)
[12] 张振明 许建新等 . 机械加工工艺知识库系统研究 . 机械科学与技术,第15 卷第 5 期,843-846(1996)
[13] 张燕姑 徐贯东 . ITS 中基于树型知识的管理及实现 . 计算机工程与设计,第 25 卷第 4 期,629-631(2004)
[14] 刘志存 冯丽艳等 . CAPP 知识库系统动态管理系统 . 机械工艺师,第 1 期,18-19(1988)
[15] 汪勇 . 智能决策支持系统知识数据库的研究 . 武汉冶金科技大学学报(自然科学版),第 22 卷第 4 期,432-434(1999)
[16] Marcus S. Automating Knowledge Acquisition for Experts Systems. Kluwer Academic Publisher, Boston, 1988
[17] Yang Y, Chute C G. An example – based mapping method for text categorization and retrieval [J]. ACM Transaction on Information Systems (TOIS), 1994; 12(3):252-277
[18] Allen James. Natural Language Understanding, Second Edition. The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc. 2005
[19] Davis R, Shrobe H, Szolovits P. What is knowledge representation? AI Magazine. 1993, 14(1)
[20] Marcus, M., Santorini, B., and Marcinkiewicz, M. 1993. Building a large annotated corpus of English: The Penn Treebank. Computational Linguistics. 19(2):313-330
[21] Abney, Steven. Part-of-speech tagging and partial parsing. In: Corpus-based Methods in Language and Speech. Church, Young and Bloothooft (eds.), Kluwer Academic Publisher. 1996. 119-136.
[22] Argamon S. , Dagon I. , Krymolowsky Y. . A memory-based approach to learning shallow natural language patterns. In: Proceeding of COLING-ACL’98. 1998. 67-73.
[23] Sakaguchi, A. Interlinguistik. Gegenstand, Ziele, Aufgaben, Methoden. Frankfurt/M : Peter Lang. 1998.
[24] Hutchins, W.J. & Somers, H. An introduction to Machine Translation. London: Academic Press. 1992
[25] 王永庆 . 人工智能原理与方法 . 西安:西安交通大学出版社,2001
[26] Guus Schreiber等著 . 史忠植 梁永全 吴斌等译 . 知识工程和知识管理 . 北京:机械工业出版社,2003
[27] 杨炳儒 . 知识工程与知识发现 . 北京:冶金工业出版社,2000
[28] 孔繁胜 . 知识库系统原理 . 杭州:浙江大学出版社,2000
[29] 孙丽、王秀伦等 . 网络环境下工艺知识管理系统的研究与开发 . 中国机械工程,第 14 卷,第 3 期,213-215(2003)
[30] 王先逵 胡广华 . 用人工智能专家系统技术建造 CAPP 系统 . 机床,第五期,15-20(1991)
[31] 曹文军 . 知识库系统原理及其应用 . 上海:复旦大学出版社,1995
[32] 蔡希尧 陈平 . 面向对象技术 . 西安:西安电子科技大学出版社,1995
[33] (美) Grady Booch 著 冯博琴等译 . 面向对象分析与设计 . 北京 : 机械工业出版社, 2003
[34] Schank R . Conceptualizations Underlying Natural Language . Computers Models of Thought and Language . W H Freeman and Company, 1973. 187~248
[35] Schank R . Conceptual Information Processing . America Elsevier Publishing Company Inc . 1975
[36] Schank R. , Abelson R. Scripts , Plans, Goals and Understanding . LEA, Publishers, 1977
[37] 陈世福 陈兆乾等 . 人工智能与知识工程 . 南京:南京大学出版社,1997
[38] 杨勇 邹时林 蔡源 . 知识库系统的原理 . 华东地质学院学报.2001 Vol.24 No.4,334-337
[39] 赵克 . 面向并行工程的设计过程理论与实现方法研究 . 西安电子科技大学博士论文,1995.12.
[40] 严蔚敏 吴伟民 . 数据结构 . 北京:清华大学出版社,1997
[41] 尹朝庆 尹皓 . 人工智能与专家系统 . 北京:中国水利水电出版社,2001
[42] 亿珍珍 . 面向产品设计的自然语言理解语义分析研究 . 西安电子科技大学硕士论文,2005.1
[43] W.J Frawley,G. Piatetsky, C. Shapiro, J. Matheus, Knowledge Discovery in Database:An Overview. In Piatetsky-Shapiro, W.J. Frawley eds. Knowledge Discovery in Databases. Menlo Park, California:AAAI Press/The MIT Press,1991,p1-27
[44] 王建东 朱梧槚 . 学习系统中的知识 . 计算机工程与应用,1997.5,p50-53
[45] 王大玲 于戈等 . 一种面向数据挖掘预处理过程的领域知识的分类及表示 . 小型微型计算机系统,2003 年 5 月,p863-868
[46] 许威 . 自然语言理解的语义分析在产品设计中的应用 . 西安电子科技大学硕士论文,2003
[47] 吴建林 李怀祖 . 专家系统中背景研究的意义 . 计算机工程与科学,1998.5,p35-39
[48] 冯之敬 . 机械制造工程原理 . 北京:清华大学出版社,1999
[49] (美) Y. Daniel Liang 著,王镁, 李娜译 . Java 语言程序设计 . 北京:机械工业出版社,2004
[50] 薛刚等 . Java 语言及类库详解 . 南京:南京大学出版社,1999
[51] Bruce Eckel . Thinking in Java . Beijing:China Machine Press,2002
[52] 蒲良贵 纪名刚 . 机械设计(第七版) . 北京:高等教育出版社,2001
[53] 王三民 诸文俊 . 机械原理与设计 . 机械工业出版社,2000.12
[54] 刘红等 . 实用轴承手册 . 辽宁科学技术出版社,2001
[55] 王知行 刘廷荣 . 机械原理 . 北京:高等教育出版社,2000
[2] 徐洁磐 马玉书 范明 . 知识库系统导论 . 北京:科学出版社,2000
[3] 傅承德 . 自然语言理解德方法与策略 . 郑州:河南人民出版社,1990
[4] 许嘉璐 . 中文信息处理的现状和发展方向 . 中国语文,2000 年第 06 期
[5] 黄曾阳 . HNC(概念层次网络)理论导论——计算机理解语言研究的新思路 . 北京:清华大学出版社,1998
[6] 黄曾阳 . HNC 的发展和未来 . 汉语学报,2001.第 03 期
[7] 陆汝占 靳光瑾 . 现代汉语研究的新视角 . 语言文字应用,2004 年 02 期
[8] 靳光瑾 . 计算机理解汉语需要语法理论支撑 . 语言文字应用,1999 年 02 期
[9] 董军 肖少拥 . 知识库系统的现状与发展趋势 . 计算技术与自动化,第 14卷第 3 期,1-4(1995)
[10] 傅京孙 . 人工智能及其应用 . 北京:清华大学出版社,20-26(1988)
[11] 吴顺祥 吉国力 . 数据库系统与知识库系统的对比分析 . 计算机工程与应用,第 9 期,83-85(1999)
[12] 张振明 许建新等 . 机械加工工艺知识库系统研究 . 机械科学与技术,第15 卷第 5 期,843-846(1996)
[13] 张燕姑 徐贯东 . ITS 中基于树型知识的管理及实现 . 计算机工程与设计,第 25 卷第 4 期,629-631(2004)
[14] 刘志存 冯丽艳等 . CAPP 知识库系统动态管理系统 . 机械工艺师,第 1 期,18-19(1988)
[15] 汪勇 . 智能决策支持系统知识数据库的研究 . 武汉冶金科技大学学报(自然科学版),第 22 卷第 4 期,432-434(1999)
[16] Marcus S. Automating Knowledge Acquisition for Experts Systems. Kluwer Academic Publisher, Boston, 1988
[17] Yang Y, Chute C G. An example – based mapping method for text categorization and retrieval [J]. ACM Transaction on Information Systems (TOIS), 1994; 12(3):252-277
[18] Allen James. Natural Language Understanding, Second Edition. The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc. 2005
[19] Davis R, Shrobe H, Szolovits P. What is knowledge representation? AI Magazine. 1993, 14(1)
[20] Marcus, M., Santorini, B., and Marcinkiewicz, M. 1993. Building a large annotated corpus of English: The Penn Treebank. Computational Linguistics. 19(2):313-330
[21] Abney, Steven. Part-of-speech tagging and partial parsing. In: Corpus-based Methods in Language and Speech. Church, Young and Bloothooft (eds.), Kluwer Academic Publisher. 1996. 119-136.
[22] Argamon S. , Dagon I. , Krymolowsky Y. . A memory-based approach to learning shallow natural language patterns. In: Proceeding of COLING-ACL’98. 1998. 67-73.
[23] Sakaguchi, A. Interlinguistik. Gegenstand, Ziele, Aufgaben, Methoden. Frankfurt/M : Peter Lang. 1998.
[24] Hutchins, W.J. & Somers, H. An introduction to Machine Translation. London: Academic Press. 1992
[25] 王永庆 . 人工智能原理与方法 . 西安:西安交通大学出版社,2001
[26] Guus Schreiber等著 . 史忠植 梁永全 吴斌等译 . 知识工程和知识管理 . 北京:机械工业出版社,2003
[27] 杨炳儒 . 知识工程与知识发现 . 北京:冶金工业出版社,2000
[28] 孔繁胜 . 知识库系统原理 . 杭州:浙江大学出版社,2000
[29] 孙丽、王秀伦等 . 网络环境下工艺知识管理系统的研究与开发 . 中国机械工程,第 14 卷,第 3 期,213-215(2003)
[30] 王先逵 胡广华 . 用人工智能专家系统技术建造 CAPP 系统 . 机床,第五期,15-20(1991)
[31] 曹文军 . 知识库系统原理及其应用 . 上海:复旦大学出版社,1995
[32] 蔡希尧 陈平 . 面向对象技术 . 西安:西安电子科技大学出版社,1995
[33] (美) Grady Booch 著 冯博琴等译 . 面向对象分析与设计 . 北京 : 机械工业出版社, 2003
[34] Schank R . Conceptualizations Underlying Natural Language . Computers Models of Thought and Language . W H Freeman and Company, 1973. 187~248
[35] Schank R . Conceptual Information Processing . America Elsevier Publishing Company Inc . 1975
[36] Schank R. , Abelson R. Scripts , Plans, Goals and Understanding . LEA, Publishers, 1977
[37] 陈世福 陈兆乾等 . 人工智能与知识工程 . 南京:南京大学出版社,1997
[38] 杨勇 邹时林 蔡源 . 知识库系统的原理 . 华东地质学院学报.2001 Vol.24 No.4,334-337
[39] 赵克 . 面向并行工程的设计过程理论与实现方法研究 . 西安电子科技大学博士论文,1995.12.
[40] 严蔚敏 吴伟民 . 数据结构 . 北京:清华大学出版社,1997
[41] 尹朝庆 尹皓 . 人工智能与专家系统 . 北京:中国水利水电出版社,2001
[42] 亿珍珍 . 面向产品设计的自然语言理解语义分析研究 . 西安电子科技大学硕士论文,2005.1
[43] W.J Frawley,G. Piatetsky, C. Shapiro, J. Matheus, Knowledge Discovery in Database:An Overview. In Piatetsky-Shapiro, W.J. Frawley eds. Knowledge Discovery in Databases. Menlo Park, California:AAAI Press/The MIT Press,1991,p1-27
[44] 王建东 朱梧槚 . 学习系统中的知识 . 计算机工程与应用,1997.5,p50-53
[45] 王大玲 于戈等 . 一种面向数据挖掘预处理过程的领域知识的分类及表示 . 小型微型计算机系统,2003 年 5 月,p863-868
[46] 许威 . 自然语言理解的语义分析在产品设计中的应用 . 西安电子科技大学硕士论文,2003
[47] 吴建林 李怀祖 . 专家系统中背景研究的意义 . 计算机工程与科学,1998.5,p35-39
[48] 冯之敬 . 机械制造工程原理 . 北京:清华大学出版社,1999
[49] (美) Y. Daniel Liang 著,王镁, 李娜译 . Java 语言程序设计 . 北京:机械工业出版社,2004
[50] 薛刚等 . Java 语言及类库详解 . 南京:南京大学出版社,1999
[51] Bruce Eckel . Thinking in Java . Beijing:China Machine Press,2002
[52] 蒲良贵 纪名刚 . 机械设计(第七版) . 北京:高等教育出版社,2001
[53] 王三民 诸文俊 . 机械原理与设计 . 机械工业出版社,2000.12
[54] 刘红等 . 实用轴承手册 . 辽宁科学技术出版社,2001
[55] 王知行 刘廷荣 . 机械原理 . 北京:高等教育出版社,2000