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关于建筑结构设计方面论文范文素材,与建筑结构设计的本体案例表示与检索相关毕业论文范文
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摘 要：建筑设计是属于典型的复杂知识密集型产品设计,它是多层次、多步骤和多阶段的设计过程.在实际的设计中,设计人员需要借助以往大量的相似设计文件中的知识和相关经验进行设计工作.设计人员只凭借记忆根本不可能记住所有相似文件,这个时候如果想实现设计知识的重新应用,就需要企业的设计档案管理系统来帮助.但是目前国内的建筑设计企业欠缺结构化的设计知识管理方法,在档案管理系统上仍然存在着很多弊端.改变传统的设计档案管理模式可以使得设计文件的检索变得简单,也可以减少没有必要的重复设计.
关 键 词：CBR概述；本体概述；建筑结构设计；本体构建方法；
建筑设计的过程包含了大量相当复杂的知识和经验,用简单是模式或规则根本无法清晰将它表示出来.基于案例的推理（Case-basedReasoning,CBR）是一种对知识问题求解方法,它能够将过去的经验和案例重新组合起新的情景,从而去解决新产生的问题.CBR方法特别适用难以用统一的模型或规则来表示的领域.所以采用CBR方法去管理建筑设计的案例是最好的选择.另外,随着本体（Ontology）在知识重用和信息检索领域的不断发展,用本体对建筑设计案例知识进行组织和表示可以有效的弥补CBR系统的不足和缺陷.
一、CBR方法基本理论概述
CBR技术的关键难点在于找出最恰当的方法实现特定学科和领域问题的学习和求解,一个完整的CBR方法是要解决一下五类核心问题.
1.案例的表示
2.案例的检索
3.案例的重用
4.案例的修正
5.案例的学习
二、本体概述
(一)本体的基本含义
本体（Ontology）的哲学含义是指对客观存在的物质进行系统上的描述,主要是研究客观物质的抽象本质.随着本体在各个领域研究的不断深化,相应的赋予了本体很多不同的含义.近年来,计算机科学领域赋予本体技术上的含义,该含义包括了以下四层含义：
1.概念化（Conceptualization）：即把客观物质中的现象抽象出来,再将所得到的相关概念建立成模型,这种模型是独立存在的.
2.明确化（Explicit）：是指所有使用的概念和对这些概念的约束都有自己明确的定义.
3.形式化（Formal）：计算机能够读出并处理本体的语言编码.
4.共享化（Share）：将本体中所体现的被认可的知识共享,反映出相关领域中被公认的概念合集.
随着本体工具被广泛的应用到各个领域,同时也出现了大量的本体构建知识工具.合理的本体构建工具可以使设计变得高效.所以在选择本体工具时,要充分且综合考虑它的可操作性以及通用性.其中Prot@6是目前应用最广泛的支持中文输入的本体构建工具.因此,本文将采用Prot@6进行建筑结构设计领域的建模.
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三、基于本体的建筑结构设计案例
CBR方法虽然在不同领域展示出其特有的优越性能,但是传统的
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结合CBR方法对设计进行建模,可以优化CBR方法的不足,提高设计效率.
案例的表示与检索1.归纳法.归纳法是指从案例的属性特点中建立索引,然后确定出最有效最符合的案例,并采用判别方法对案例进行划分,从中选出所要应用到的案例目标.这种方法是通过缩小搜索范围来提高文件搜索的效率,但前提是案例库里需要有大量相似案例,比较适用于定义简单、相互独立的案例目标.
2.知识引导法.知识引导法是指应用相关领域的知识来引导案例特征在检索时起到自身重要的作用,这样能使案例的检索具有特定的方向性.这种方法比较适合应用在易于操作和表示的解释性知识的检索上,但它并不适宜应用在大型系统的设计上.
这两种案例检索方法原理非常简单,但反映出来的却是检索效率低,不适宜用在规模比较小的案例库中.
（二）基于本体的建筑结构设计知识建模
利用CBR方法对建筑结构设计知识进行管理,首先要做的是对建筑结构设计知识进行总结和归纳,整理出一种比较规范化的知识库.这个建筑结构设计知识库可为结构设计工程提供非常完整的该领域的学科知识.本体技术作为一种强大的知识表示方法,可以将建筑结构设计中案例与案例间的关系抽象出来,被计算机识别被进行处理.然后将该领域的知识储存到相应的知识库中,为建筑结构设计师对结构设计知识进行总结和管理提供了便利条件.
1.建筑结构设计本体构建方法
本体构建在建筑结构设计上是一个循序渐进的过程,所以需要在设计工作中按部就班.根据不同的研究领域和反应出来实际问题的不同,本体的构建方法还没有统一的标准.目前比较典型和常用的方法有：TOVE法、骨架法、METHONTOLOGY法以及循环获取法等等.
每一种方法都有自身的优势和劣势,因此本体构建方法必须与CBR方法相适应并结合起来,最重要的是确定本体的领域和范围.建筑结构设计领域知识相当复杂,它涵盖的知识和概念非常广泛.想要将所有的领域知识和概念都包含在构建建筑结构设计本体内,是不可能实现的,其实也是非常没有必要的.所以首先要确定构建本体所需要的领域知识和概念的覆盖程度和预计效果,具体可按下面的过程加以确定.
（1）确定构建本体的领域.确定构建本体的领域是指给本体研究一个特定的范围,举例来说,本文要探讨的是建筑结构设计领域的本体构建,这就是确定本体的领域.
（2）确定构建本体的范畴.确定范畴是指为了实现特定的目标,构建本体应该包含的该领域中所有相关事物和因素.而这里要探讨的正是构建本体的目标是为建筑结构设计提供支持工具,实现对以往建筑结构知识的表示和检索.
（3）建立能力问题列表.在确定构建本体领域和范畴前要回答下面三个问题：
用构建的本体做什么工作?
什么样类型的问题应该在构建本体中包含的信息中寻求答案?
要建立的本体是在为谁服务?
通过回答这三个问题,可以为构建本体的内容和结构提供高效的指导和服务.
结束语：CBR是找出最恰当的方法实现特定学科和领域问题的学习和求,适用于不能用公式和模型进行表达的领域；而本体具有较强的语意表达和知识理解能力,用本体技术进行案例的检索,可以优化CBR方法.随着建筑设计市场竞争的日益激烈,之前相似的设计作品可为设计师提供比较有借鉴意义的作品.所以将本体结合CBR方法进行建筑结构设计能够提高管理效率和工作效率,具有深远的意义.构建本体案例在建筑结构设计中的应用是一项复杂且庞大更工程,还需要做很多的工作,在这里就不一一复述了.
参考文献：
[1]陈久新.基于本体的建筑结构设计案例表示与检索研究[J]大连理工大学学报.2013（5）
[2]李景.本体理论在文献检索系统中的应用研究[M].北京：北京图书馆出版社.2010
[3]季征宇.建筑工程设计中的知识管理[M].北京：中国建筑工业出版社.2011
[4]姚刚.工程勘察设计档案开发利用与知识产权保护[J].中国勘察设计.2012（8）
[5]李宝霞.工程设计档案特点及管理[J].建筑设计管理.2013（9）
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