时间:2023-03-21 17:00:08
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇体育概念论文范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
在人与自然和谐相处,人口、资源和环境协调发展战略思指导下,水利部提出了“加强封育保护,充分发挥生态自我修能力,加快水土流失防治步伐”的水土流失防治新思路。全水土保持生态修复试点启动后,各地因地制宜,采取措施,加配套,积极开展封山禁牧、轮封轮牧,努力探索和总结生态修的技术和经验。生态修复已为水土保持工作者所熟知,但其学涵义及有关问题尚待明确和研究。现对生态修复的若干关概念、理论及有关问题作一讨论,以期达到抛砖引玉之目的。
1 生态修复相关的重要概念和理论
1.1 环境与生态
广义上讲,环境是人以外的一切事物的总和,如现代人居环境即为广义的环境概念;狭义上讲,环境是影响有机体生长、发展和生存的外界物理条件的总和。生态系统简称生态,是有生命的主体(包括人类)与无生命的客体的总和。研究有机生命体与无机环境关系的科学称为生态学,研究生命体以外的无机环境的科学称为环境学。生态修复的研究与实践离不开环境学和生态学,而后者尤为重要。
1.2 生态环境与环境生态
生态包括环境,“生态环境”的说法是不科学和难以理解的,可以牵强地理解为与生命体最密切相关的环境。我国所谓的生态环境实际就是生态,准确地讲“生态环境建设”应为“生态建设”[1]。生态修复是对生态系统的修复,故不能称为生态环境修复。
环境虽然是无机的,但完全从无机角度理解环境是不完整的。特别是自然环境,本身是生物体或生物群体周围的整体状况,只有应用生态学原理研究、认识和理解环境,才能更有效地解决环境问题,这就是环境生态学。环境生态作为概念不易理解,但环境生态学无疑是科学的,他对生态修复理论和技术的形成起到了直接的推动作用。
1.3 干扰与生态演替
自然界发生的大大小小的事件,如火灾、水灾、泥石流、虫害、大风、人类活动等,改变着生态系统的结构与功能,这些事件称之为干扰。干扰可分自然干扰和人为干扰。干扰促使某一相对稳定的生态系统发生变化,旧的环境和物种破坏了,新的环境和物种又会产生,并在一定时间内维持其相对稳定。在没有严重干扰的情况下,自然生态系统会定向地、有秩序地由一个阶段发展到另一个阶段,这称为生态内因演替。演替的结果,最终会出现一个相当稳定的生态系统状态,这称为顶极稳定状态。每一演替阶段有其特定生物群落特征,顶极稳定状态的群落称为顶极群落。干扰常使生态系统受损并改变,称为外因演替。生态系统正常演替总是从低级向高级发展,而干扰使演替进程发生变化,严重时,如人类大规模活动,则使生态系统向相反方向演替,这称为逆序演替。生态修复就是使扰生态系统的逆序演替转向正常演替[2]。
1.4 生态稳态与生态阈值
生态系统不是绝对平衡的,而是永恒地发生着演替,旧的平衡打破了,新的平衡就会产生,当演替到顶极状态时,在很长时间内将处于相对稳定状态,即稳态。生态系统动态平衡中的稳定状态,称为生态稳态。稳态生态有相当强的自我调控能力,在干扰作用下虽不断地振荡和变化,但只是量变;当干扰严重并超过其调控能力时,系统将发生质变、崩溃,而走向逆序演替,甚至不可逆演替。稳态生态抵抗干扰的自我调节能力的限度称为生态阈值[2]。只有研究生态稳态和生态阈值,才能确定修复生态系统的类型、区域、难易程度、时间周期,并确定合理的修复指标。
1.5 人与自然共生理论
人与自然共生和和谐相处,是人类对“自然改造论”深刻反思后产生的新认识。人是自然生态系统的组成部分,不是其对立面,脱离生态规律的自然改造,损害了自然生态系统,必然损害人自身。人与生物、生物与生物之间存在着互利互惠的共生现象。任何形式的自然改造必须建立在人与自然共生的基础之上。F.Vester基于共生现象的研究,总结了人类系统与生物系统之间生物控制的8条规律。据此研究,生态学家提出了以最小能量输入和最小物质消耗以保证生态系统自我调节和恢复能力的生态设计原则。这也是生态修复规划设计的指导思想。
2 国外的环境生态修复与生态恢复
修复的本意是对错误和缺陷进行纠正的作用或过程,修复最早从污染环境治理角度被定义为:借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到原初状态的过程。环境生态修复起源于环境修复,生态恢复又受环境生态修复的影响。
2.1 环境修复与环境生物修复
环境修复是对被污染的环境采取措施使污染物浓度降低到未污染前的状态。早期的环境修复主要采用工程技术手段,以后采用物理和化学手段。1972年美国尝试采用微生物生命代谢活动降解管线泄漏造成的汽油污染,1989年对Exxon Val-dez油轮泄油造成污染的阿拉斯加海海面进行修复(阿拉斯加研究计划),从而出现了环境微生物修复技术,后来出现了环境植物修复技术,最终形成了环境生物修复技术。环境生物修复被定义为利用生物生命代谢活动降解被污染环境的污染物,并使之无毒化和无害化。
2.2 环境生态修复
20世纪60年代,美国生态学家H.T.Odum提出生态工程概念,受此启发,欧洲一些国家尝试应用研究,并形成所谓“生态工程工艺技术”,实际属于清洁生产的范畴。随着生态学与环境生态学的发展,90年代美、德等国家提出通过生态系统自组织和自调节能力来修复污染环境的概念,并通过选择特殊植物和微生物,人工辅助建造生态系统来降解污染物,这一技术被称为环境生态修复技术。由于生态系统的复杂性,该技术至今还不成熟,国外的环境生态修复也只是对轻度污染陆地的环境修复,最典型的事例就是通过湿地自调节能力防治污染。这与我国的生态自我修复有很大差别。
一、电子提单的概念和种类
电子提单(ElectronicBillofLading,简称EBL)是电子数据交换与纸张提单相结合的一种新的提单形式。通过计算机,提单信息被转换为数字信号后在电信网络中高速传递,最后由接受方计算机处理还原为原信息。邢海宝在其著作《海商提单法》中认为:“电子提单是指通过电子传送的有关海上货物运输合同的数据,通过电子数据交换(EDI)来实现提单作用的新的提单形式。它实际上是利用电子数据交换系统转让海上运输中货物物权的程序。其目的是加快单证流转,防止提单转让过程中的欺诈行为,以及解决日渐广泛地使用海运单后产生的在海上货物运输途中如何转让货物物权的问题。”
电子提单的缮制、修改、流转、储存等一切过程都在计算机内进行。因此,严格地说,电子提单并不是一种书面单证,而是一组电子信息。应用电子提单时,租船定舱由计算机自动进行,承运人在收到货物之后发给发货人一份收讯电,相当于传统意义上的承运人签发提单。该讯电除包含装运货物的说明外,还包括传统提单在反面所记载的条款内容。所以,电子提单与传统提单所包含的信息大体相同,只不过电子提单表现为储存于计算机存储器中的电子数据,其交换和处理也由计算机自动进行。由此可见,电子提单的载体和操作过程不同于传统书面提单。
对于传统提单,按照不同的标准可以将提单分为不同的种类。比如,按照提单上是否有批注可以将提单分为“清洁提单”和“不清洁提单”;按照收货人的不同可以将提单分为“记名提单”、“不记名提单”和“指示提单”;按照提单的签发日期不同可以将提单分为“倒签提单”和“预借提单”等。
这些传统提单的分类方法对于电子提单是同样适用的。因为承运人完全可以用电子的方式对提单的批注、收货人以及签发时间等内容做出相应的记载,与传统提单惟一的不同是表现形式而己。相比较传统提单,除了可以用上述传统提单的分类方式将电子提单做出分类之外,还可以针对电子提单流转方式特殊这一特点,根据电子提单在流转过程中所处的状态将电子提单分为“运行中的电子提单”(activeelectronicbilloflading)“中止的电子提单”(suspendedelectronicbilloflading)和“终止的电子提单”(endelectronicbilloflading)。
二、电子提单的优点
电子提单的产生一方面是由于具备技术上的支持(计算机及互联网的高速发展),但是更主要的原因在于与传统提单相比电子提单具有以下一些显著的优点:
1.传统提单的流转会产生高额的成本
据联合国统计,国际间全年的贸易总额约为6万亿美元,而其中约7%被用于制作、管理、寄送和处理各种贸易单证。据估计,如果以电子提单形式的贸易,将可以节省50%的费用。
2.用电子提单可简化许多重复和繁琐的手续,提高提单签发的速度,提高工作效率,增强企业竞争能力
而且电子提单可避免纸张单证分次、分散缮打时发生不一致的错误,即便有错误也可以立即由单据的签发方通过电子数据交换进行更正,减少拒付事件。
3.安全性角度来看,电子提单的收发不存在先天的风险,且有自己的确定程序,完全可以通过技术手段防范提单欺诈
高额的成本,缓慢的流转速度以及在处理时容易出现疏漏等传统提单的弊端引发了诸多的贸易冲突。这些问题在一定程度上损害了提单的价值。因此,航运业对提单改革的呼声越来越高。电子提单在克服传统提单的缺点方面具有显著的优点,同时它又继承了传统提单的基本功能,因此电子提单的使用受到了越来越多的国家和国际组织的关注,电子提单的使用似乎成了众望所归的选择。
三、电子提单运作的技术和制度障碍
电子提单的运用不仅是个法律问题,也是个商业和技术问题。从一些国际组织解决电子提单运作问题的有关尝试来看,电子提单要得以顺利运作和普遍接受,需要建立顺畅的电子贸易环境及完善电子提单本身的制度。而这些条件,目前还未得到满足。1.电子贸易环境尚不完善
电子提单的产生与电子贸易的发展息息相关,而其运作也离不开电子贸易环境特别是EDI三大要件(即计算机应用、数据标准化和通讯网络)的建立与完善。电子提单的普及不是某个国家通过立法改革就可以解决的。首先,它需要建立一个广泛的并最终覆盖全球的计算机网络,以实现跨地域的电子数据交换;其次,在建立计算机网络、完善网络技术的同时,应加快计算机的普及和国际统一EDI标准的完善和普及。但在目前,电子贸易所遇到的障碍恰恰主要是:存在相互竞争的、互不兼容的专有网络系统,这虽然在一定程度上增强了电子数据的安全性,但并不利于建立统一的世界电子贸易环境,更不利于形成全球统一的电子贸易法律和技术标准;尚未形成全球统一的市场规范,而使用电子贸易手段的当事人需要的是能够适应自身系统同时也可被任何交易对方接受的系统,这不仅需要在计算机软件和硬件技术上形成统一的市场,而且需要在国际贸易所涉及的不同行业、不同国家间建立统一的市场规范。
2.电子提单本身的制度漏洞
(1)保密性问题。在电子提单模式下,无论是以承运人为中心的《电子提单规则》,还是设立登记中心的欧洲提单示范计划,都存在着物权变动公示与商业信息保密的矛盾。一方面,由于物权变动公示原则,为保护作为担保人的银行、第三方债权人和提单项下的货物买方,确保信息的可靠性、易得性和交易的中立性,电子提单的公开登记是合乎逻辑的选择;另一方面,大多数交易方都不愿将自己的商业信息轻易地透露出来,尤其不愿意让自己的商业信息为竞争对手所轻易得知。电子提单中信息的公开化,确实有可能损害交易方的商业利益。如何限制电子提单公开登记的内容范围,哪些人有权获取相关的商业信息,怎样兼顾商业秘密的保护与物权变动的公开安全,这些问题尚未解决。
(2)交易安全性问题。电子提单虽可解决纸面提单的欺诈问题,但它本身也可能存在欺诈问题,令人产生如电子密码是否安全、交易数据是否可能被人为更改而不留痕迹等顾虑。就《电子提单规则》中仅凭承运人来发送信息与密码的模式而言,承运人本身的诚信就颇值考量。毕竟提单受让人对于是否接受提单的判断是以承运人传送的信息为基础的,而承运人所传送的信息是否真实便极为关键。而在现阶段,对以上问题的监督程序与防御措施尚不完善。
四、结语
提单是国际贸易中极其重要的单证,围绕提单形成的一套制度是现行国际贸易体制的基石之一。EDI技术具有快速高效的优点,能弥补传统提单的诸多弊端,使提单与贸易的现代化相适应。电子提单是现代通讯技术和计算机技术高度发展的产物,是“有纸贸易”向“无纸贸易”演变的重要内容,将对21世纪的国际贸易与航运的发展产生深远的影响。在科学技术飞速发展的现代社会,法律的滞后是难免的。但为了尽量缩短期间的差距,在研究和立法上采取前瞻与务实相结合的态度无疑是科学和明智的。随着技术的进一步发展,所有障碍都不是不可逾越的。电子提单能够向当事人提供至少是目前纸质提单可达到的安全保障。加之在法律被相应修改后,电子提单的普及是必然的。
参考文献:
[1]杨良宜:《提单及其付运单证》[M].中国政法大学出版社,2001
[2]齐爱民:《电子合同的民法原理》「M].武汉大学出版社,2002
[3]邢海宝:《海商提单法》「M].法律出版社,1999
[4]司玉琢等:《海商法详论》「M].大连海事大学出版社,1995
中图分类号:G85 文献标识码:A 文章编号:1004-5643(2013)02-0077-02
1 民族传统体育概念的研究综述
在我国对“民族”一词最早使用的学者是梁启超,他是第一个把我国各族群最早称之为“民族”的思想家,而以“汉族”、“藏族”、“蒙古族”为其它民族称呼的可能是黄遵宪。到了现代,社会学家宁骚对“民族”一词做了新的探究,他在总结斯大林提出“民族”基于四个特定的要素下又增加两个特征来强调民族,既强调了民族历史过程与稳定性,并认为一个民族的“原生形态”是应该具有这六个必要的元素。因此,我们所指的“民族”具有时空性和民族性的特征,是贯穿古代社会与现代社会、东方地域与西方地域的实体性概念。
“传统体育是传统文化的组成部分,是与传统社会同步形成和发展的,是一个内容十分宽泛、涵盖很大的概念。”民族传统体育有两个最为根本和统摄性的特质是民族性和传统性。但对于民族传统体育的概念,迄今仍没有一个统一的权威界定。在人民体育出版社出版的体育学院通用教材《体育史》中对“民族传统体育”做了以下解读,民族传统体育是指近代以前的体育竞技娱乐活动。“对我国而言,指近代体育传入前我国存在的体育模式,即1840年前,我国各族人民已经采用并流传至今的体育活动内容、社会表现方式与价值观念的总和。”这是从历史的角度,把民族传统体育白西方近代体育传入我国以后,其在社会生活特别是在大中城市和军队、学校中受到的影响进行研究所作的界定。另有研究避开时间的界定,认为民族传统体育是民族(包括汉族)体育的重要组成部分,是历史时期的产物,是各民族体育活动方式的延续和保存,是各民族体育运动生命力的再现,“它是构成现代体育的‘体育文化密码’,是历史给予我们的重要体育文化遗产。”还有研究认为“民族传统体育是指某一个或几个特定的民族在一定范围内开展的,还没有被现代化,至今还有影响的体育竞技娱乐活动。”
民族传统体育的概念可以概括为:民族传统体育指某一个或几个特定的民族在一定范围内开展的,具有浓厚民族文化色彩和特征的传统体育活动,其中的“传统”是指历代因循沿传下来的根本性的模型、模式、准则的总和。从整体结构上来看,我国的民族传统体育的构成包括了以武术为主体的武艺、养生导引气功、以游戏形式满足人们娱乐需要的民间传统体育游戏和少数民族传统体育活动等形态。在“1997年,国务院学位委员会和原国家教委在一级学科体育学下设4个二级学科,民族传统体育名列其中。从这时开始,“民族传统体育”这一称谓,作为国家认定学科被正式确定下来。”
2 解读民族传统体育的文化学基础
2.1 民族传统体育与
宗教是中国文化的重要组成部分,具有神秘的传奇色彩,是各种文化理念、伦理观念、社会习俗的综合体现。宗教和传统体育同属于传统文化的范畴,在历史的不断发展及转变过程中,两者相互吸引、相互促进、相互渗透从而形成了复杂的文化理论体系。民族传统体育具有博大精深、内涵丰富、历史悠久的本质特点,其发展历程多数以为背景,如:富有原始气息的彝族摔跤体现一种对毕摩教的崇拜,文化底蕴浑厚的传统武术无不体现出道教、佛教的宗教核心思想。在中国民族体育史上,对民族传统体育的影响是内外兼修、无处不在,既有对技术层面的影响,也有对其文化和精神上的升华。
2.2 民族传统体育与中国哲学
古代哲学是中国文化的金字塔,无数古代哲人概括总结可知,中国的哲学主要分为儒、道、佛三大哲学思想,其内容主要包括“阴阳学说”、“五行学说”、“天人合一”的哲学理念。中国哲学概括了宇宙的思想观,在日常生活无论是政治、经济、文化、军事、体育等领域无处不体现着哲学思想的火花。如:传统武术的太极拳,就体现了阴阳相生、此消彼长、循环往复、生生不息的自然状态。
2.3 民族传统体育的传承方式
民族传统体育经过历代民族的传授与继承,至今已有上千年的文化历史,随着人类文明的不断进步,传承的方式逐渐趋于传统化和现代化,不管是哪种传承方式,其目的都在于使民族传统体育文化更好的发展与进步,从而为人类进步发挥应有的积极作用。民族传统体育文化的传承是在同一个地域中有不同的途径延续的,其主要的传承方式有传统和现代两种。
首先,是传统传承方式。传统的传承方式因其运动形式、封建保守性和技术特点的不同有以下几种:(1)家族型传承。如传统武术是我国历史文化精髓的结合体,其形成过程带有严重的封建思想残余,在传授武术技术与文化的方式上表现为,传男不传女、传内不传外、传同类家族而不传外来血亲等。这些封建的传承思想极大地影响了武术文化的发展、传承及文化之间的交流。(2)宗教信徒型传承。宗教是传统文化重要的组合体。宗教活动与体育活动是紧密联系在一起的,古时战火四起,宗教信徒为了维护本教的利益,把一些武功与绝技作为护教的重要手段。在祭祀和娱乐活动之中也结合大量的身体活动来增加活动的氛围。我国的几大宗教都与武术结下了不解之缘,如:道教武当太极拳,佛教嵩山少林拳等。这些宗教文化表现出来的体育及武术文化,都是以一种系统规范的方式进行的,其内容具有规范性和系统性。(3)区域民俗文化型传承。古时我国疆域辽阔,因交通条件的限制彼此之间无法进行常规的武术文化沟通、交流与传承,只是地区内部相对独立的发展与进步,这种趋势的长期性导致武术文化的单一性和相对独立性。从而形成了不同的运动项目及武术流派。民俗性传承主要表现在民族传统体育活动受时间及场地的限制,有些运动项目需要在农闲时进行,如:摔跤、秋千在闲暇时举行,其目的就是放松人们的心情,丰富人们的精神生活,有些民俗活动需要在传统节日中进行,如:舞龙舞狮在节日里表演与比赛都是为了烘托节日的热闹气氛。
本文在研究了基于本体的的概念设计知识模型的基础上,提出了基于本体的概念设计知识管理框架,研究了用户对本体的定义、对知识结构内容的自由扩充以及概念设计知识的检索方法等关键技术。
1、基于本体的概念设计知识建模
1.1概念设计知识分类与表达
概念设计是对设计问题加以描述,并以方案的形式提出众多解的设计阶段[7].概念设计从不同的角度有多种定义[8].一般认为,概念设计是指以设计要求为输入、以最佳方案为输出的系统所包含的工作流程,是一个由功能向结构的转换过程。
图1描述了一般概念设计的工作流程,它包含综合与评价两个基本过程。综合是指根据设计要求,运用各种分析、设计方法推理而生成的多个方案,是个发散过程;评价则从方案集中择出最优,是个收敛过程。概念设计是将所设计的产品看成一个系统,运用系统工程的方法去分析和设计。具体说,概念设计就是将设计对象的总功能分解成相互有机联系的若干功能单元,并以功能单元为子系统进行再次分解,生成更低一级的功能单元,经过这样逐层分解,直至对应的各个最末端功能单元能够找到一个可以实现的技术原理解。概念设计的主要任务是功能到结构的映射,概念设计过程主要包括:功能创新、功能分析和功能结构设计、工作原理解的搜索和确定、功能载体方案构思和决策。
根据概念设计的过程及人在设计时的认知特点将概念设计知识分为元知识和实例知识(其分类如图2所示)。元知识中主要包括功能知识、技术原理解知识、结构知识等。实例知识中主要包括方案设计实例、技术原理解实例、产品实例等知识。
(1)功能知识。主要描述产品完成的任务,描述产品的功能及功能子项。描述产品要完成的功能,包括功能内容、实现参数、性能指标等;
(2)技术原理解知识。描述产品功能及功能子项的原理解答。它的表达要复杂些,一方面可用文字、数字表达它的说明、解答参数,另一方面,要有图形支持产品原理解答;
(3)结构知识。描述产品的结构设计状况,是对原理域知识的细化和扩充,是求解原理解的结构载体,可描述产品关键部分的形状、尺寸和参数。产品功能结构的映射(简称为功构映射)就是对产品的功能模型进行结构实现的求解,是将产品功能性的描述转化为能实现这些功能的具有具体形状、尺寸及相互关系的零部件描述。在这里功能是产品结构的抽象,是结构实现的目的;而结构则为实现某功能而选用的一组构件或元件。功能结构间的关系一般而言是多对多的映射关系。一个功能可能由一个或多个特征或元件实现,而一个特征或元件也可能完成一个或多个功能;
(4)实例知识。已成功或失败的设计范例,包括方案设计实例,产品结构知识实例、技术原理解实例等。它包含了更多的实际因素,是类比设计和基于实例推理设计的基础。
以工程机械中某型滑模式水泥摊铺机为例,总功能为摊铺水泥路面,总功能可细分为滑模作业、控制作业等功能,滑模作业功能又可细分为提水泥浆、挤压成型等功能。其中某个功能的实现可能会由几个结构组合而成,例如滑模式水泥摊铺机滑模作业功能就是由螺旋分料器、刮平板等几个结构一起才能实现。图3为该水泥摊铺机的功能层次定义和功能分解结构举例。该产品所对应的结构分解则如图4所示。图5中给出了对于滑模作业功能的技术原理解简图、技术原理解的评价、参考产品,以及实现该功能的说明等相关的知识。
如何利用计算机技术对概念设计予以支持,对概念设计知识进行有效的管理,至今仍没有较好的解决方法。目前的知识建模主要是专家系统,最常用的知识模型包括框架、产生式规则、语义网络、谓词逻辑等。专家系统的知识建模主要侧重符号层的系统实现,很少考虑动态的,非结构化的知识,造成专家系统解决问题的局限性,使得专家系统不能解决大型复杂问题。
本体作为“对概念化显式的详细说明”[9,10],研究领域内的对象、概念和其他实体,以及它们之间的关系,可以很好地解决概念设计知识的表达、检索和重用等问题。采用本体描述概念设计知识可以支持细粒度的产品语义信息的描述,可以形式化地定义特定领域的知识,如概念、事实、规则等;支持语义层面的集成和共享,基于本体的知识定义可以对知识作普遍的、无歧义的语义解释,可以保证不同使用者之间进行语义层面的信息共享和互操作。
1.2本体建模过程描述
本体是某一领域的概念化描述,着意于在抽象层次提出描述客观世界的抽象模型,它包括两个基本的要素:概念和概念之间的关系。本体的构建必须满足以下的要求:对目标领域的清晰描述;概念或概念之间关系的明确定义;一般性和综合性原则。本体可以有多种表述方式,包括图形方式、语言形式和XML文档形式等。
基于本体的产品概念设计知识建模过程包括3个阶段:
(1)产品概念设计知识目标确定。产品概念设计知识定位,概念设计知识的定位决定本体构造的功能需求及最终用户。
(2)产品概念设计知识本体分析与建立。根据需求分析,确定该领域的相关概念及概念属性,并用XML语言进行形式化描述。这个阶段是建立概念设计知识本体的关键环节,直接影响到整个本体的生成质量,同时也是工作量最大的阶段。
(3)产品概念设计知识本体评价。对所创建的本体进行一致性及完备性评价。一致性是指术语之间的关系逻辑上应保持一致;完备性是指本体中概念及关系应是完善的。我们称该3阶段的组合为产品概念设计知识本体建模的一个生命周期(见图6)。
1.3概念设计知识的本体表示
在此我们以工程机械中滑模式水泥摊铺机为例,结合图3~图5中的实际知识,从概念实体、概念属性及概念间关系等方面来说明产品知识、功能知识、技术原理解知识、技术原理解实例等概念设计知识的本体表示,通过概念蕴涵、属性关联、相互约束和公理定义等方法揭示了概念间的本质联系,形成一个语义关系清晰的产品概念设计知识模型。建模采用目前最新的OWL语言描述。
表述的语义为一个滑模式水泥摊铺机继承了一个产品的所有属性,此外还具备了关系属性:摊铺能力,同时,又对属性摊铺能力作了限制:只能应用于滑模式水泥摊铺机领域,且取值变化只能在摊铺宽度中(省略了关于滑模式水泥摊铺机类似属性的定义,如摊铺厚度和摊铺速度等)。
表述的语义为一个功能技术原理解具有对应的功能名称,相关的技术原理解简图(省略了技术原理解类似属性的定义,如评价、参考产品、创建人、创建时间、存储位置等)。
上述描述中,使用类公理(subclassof)描述了两个类(概念)之间的继承关系,如滑模式水泥摊铺机类是产品类的子类。在描述类属性时,使用关系属性(objectproperty)描述了类的某个属性同时也表示了两个类之间的某种关系,如摊铺能力既是滑模式水泥摊铺机类的一个属性,同时也表达了和摊铺宽度类之间的对应关系。另外,使用属性公理domain和range表示属性的应用领域和属性的取值范围,如属性摊铺能力只能用于滑模式水泥摊铺机类,且它的取值只能是摊铺宽度数据集。
1.4基于本体的概念设计知识管理的特点和优势
基于本体的概念设计知识管理可以让设计人员更好地重用已有的概念设计知识,基于本体的概念设计知识管理具有以下的一些特点或优势:
(1)支持用户定制知识类别。产品概念设计过程中,需要运用多种类型的知识,如:功能类、功能技术原理方案解类等。这些知识的描述和使用有着不同的特点,不能用相同的描述框架来处理。基于本体的设计知识建模允许用户对设计中知识类别加以定制,针对每一类别定义其描述属性,从而较好的解决了概念设计中多来源多类型知识的表示问题。
(2)支持概念共享的知识库构建。概念设计知识本体的构造澄清了概念设计领域知识的结构,为概念设计知识的表示打好了基础,而本体中统一的术语和概念也使概念设计知识更好地共享成为可能。基于本体的概念设计知识表示在区分不同知识类别的同时,建立起概念间的共享联系。通过概念间的共享机制,避免了设计知识库的数据冗余和数据不一致问题,方便了知识的建模录入、检索及统计处理。
(3)多视图和基于本体概念的知识检索。在目前的应用系统中一般采用基于关键字的数据库查询方法,由于其数据库组织不是建立在能够表示概念之间的关系、事实和实例的领域模型的基础上,因此无法实现智能查询和信息推理,也就无法解决语义异构性问题。由于不同的组织和人员可能使用不同的词语表示同一个含义,因此查询系统得不到意义相同但用词(语法)不同的内容。当需要对多个数据源进行查询的时候问题更为明显,多意词和同义词会使查询得到许多不相关的信息,而忽略另外一些重要信息。
在基于本体的概念设计知识管理中由于具有统一的术语和概念,知识库建立在本体的基础上,使得基于知识的设计意图匹配成为可能。采用基于知识、语义上的检索匹配,对用户的检索请求,通过查询转换器按照本体把各种检索请求转换成对应的概念,在本体的帮助下从知识库中匹配出符合条件的数据集合,解决了语义异构的问题。
从人在设计时的认知特点出发,可以采用基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,还可以利用本体中已定义的概念定义其它知识检索视图,比如需求功能知识检索视图、软件工具使用知识检索视图等,实现基于知识检索的设计意图的匹配。
2、基于本体的概念设计知识管理
2.1概念设计知识管理系统结构
结合工程机械行业的实际,本文提出了图7所示的基于本体的产品概念设计知识管理系统结构,系统按照知识产生、获取和利用的流程来构建,系统结构主要包括概念设计知识管理工具、数据接口程序以及基于本体的概念设计知识库,具体由4个部分构成。
(1)概念设计知识获取。概念设计知识的获取包括从概念设计知识本体定义、本体之间关系定义、本体知识库生成到概念设计知识获取整个过程。
(2)概念设计知识维护。主要包括从概念设计知识本体维护、本体关系维护、知识库重新生成到概念设计知识维护的过程,实现对本体的属性修改,各类知识之间的关系维护,以及知识库的更新等。
(3)概念设计知识检索重用。系统中提供基于多视图的知识检索方式,如基于功能分解树的功能设计知识检索视图、基于产品分解结构树的结构设计知识检索视图,及用户定义的其它知识检索视图。此外系统提供基于本体概念的知识检索方式,通过本体映射库,可以实现同义词的检索,保证可能会采用不同的概念和术语表示相同的设计信息的人可以得到相同的知识帮助。
(4)概念设计知识库的构建。要实现基于本体的,支持客户自定义的概念设计知识管理,系统必须由足够的柔性,支持各类知识的存储,作为系统基石的知识库的构建就不能采用完全预先定义的方式,在系统中我们采用基础数据库加上在此基础上经过本体定义工具动态生成的各类知识库的方法保证基于本体的知识管理的实现。