GB/Z 38623-2020 智能制造 人机交互系统 语义库技术要求

ICS35.240.01

L70

中华人民共和国国家标准化指导性技术文件

/—

GBZ386232020

智能制造人机交互系统

语义库技术要求

——

IntellientmanufacturinHuman-comuterinteractionsstem

ggpy

Technoloicalreuirementsofsemanticlibrar

gqy

2020-04-28发布

国家市场监督管理总局

发布

国家标准化管理委员会

/—

GBZ386232020

目次

前言…………………………Ⅰ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

3术语和定义………………1

4缩略语……………………3

5人机交互系统功能结构概述……………3

6人机交互系统语义库……………………4

7智能制造领域通用元数据………………5

7.1通用元数据概述……………………5

7.2描述格式……………5

7.3标识符的命名………………………6

8词库………………………6

8.1结构…………………6

8.2命名…………………6

8.3一般要求……………7

8.4通用词库内容………………………7

9对象库……………………9

9.1结构…………………9

9.2命名…………………9

9.3语法…………………10

9.4一般要求……………11

9.5通用对象库内容……………………11

10知识库…………………14

10.1结构………………14

10.2标准问命名………………………15

10.3语法………………16

10.4一般要求…………………………17

10.5通用知识库内容…………………17

()………

附录规范性附录智能制造领域通用元数据

A18

A.1计划类元数据……………………18

A.2采购类元数据……………………21

A.3生产类元数据……………………24

A.4物流类元数据……………………31

A.5服务类元数据……………………33

参考文献……………………35

/—

GBZ386232020

前言

本指导性技术文件按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

。。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任

Ⅰ

/—

GBZ386232020

智能制造人机交互系统

语义库技术要求

1范围

()、

本指导性技术文件给出了智能制造人机交互系统以下简称人机交互系统语义库的功能结构通

、、。

用元数据词库对象库和知识库的通用要求

本指导性技术文件适用于智能制造企业的人机交互系统语义库的建设和管理。

2规范性引用文件

。,

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,()。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

/数据元和交换格式信息交换日期和时间表示法

GBT7408

/信息技术开放系统互连对象标识符()的国家编号体系和操作规程

GBT26231OID

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

智能制造intellientmanufacturin

gg

由人和智能机器共同推进制造过程的制造模式。

3.2

人机交互系统human-comuterinteractionsstem

py

/。

执行和或支持执行人与机器之间进行交互的系统

:、、、,

注面向智能制造的人机交互系统可以基于自然语言处理语义理解知识推理语音识别和图片识别等技术在智

,、。

能制造过程中为企业内部人员提供服务解决包括工控键盘操作屏等问题

3.3

语义库semanticlibrar

y

以语义网络表示的结构化知识的集合。

3.4

数据元素dataelement

视为在讲述和书写环境中的对象之间建立的指定关系的基本单元。

:、“”;“”,。

注此类关系可能是对象集合词集合和对象词配对集合在配对对象词中对象和词分别取自各自的集合

--

配对集合是对象集合中所有元素与词集合中相同数量元素的一对一对应关系。

3.5

元数据metadata

(),、、

关于数据或数据元素可能包含其数据描述的数据或者是关于数据本身访问路径访问权和数

据波动性的数据。

1

/—

GBZ386232020

3.6

同类词conenericword

g

语义不同但是相关且同一类别的词。

[/—,]

GBT363392018定义2.3

3.7

词类wordclass

一组同义词或者同类词的集合。

[/—,]

GBT363392018定义2.4

3.8

词库lexicallibrar

y

存放词类和词的库。

3.9

对象类obectclass

j

从现实事物或抽象概念中提取共同特征组成的一个集合。

:。

注它可以用明确的界限和含义进行标识

[/—,]

GBT363392018定义2.6

3.10

对象类属性obectclassattribute

j

用于描述对象类的共同特征。

[/—,]

GBT363392018定义2.7

3.11

对象库obectlibrar

jy

存放对象类及对象类属性的库。

3.12

语义表达式semanticexression

p

遵循一定句法且能表达确定语义的表达式。

[/—,]

GBT363392018定义2.9

3.13

知识点knowlede

g

对某个概念的完整并且不可再分的描述。

:。

注包含属性知识点和自定义知识点

[/—,]

GBT363392018定义2.10

3.14

属性知识点knowledeinheritfromattribute

g

通过从上一级对象类继承了对象类属性从而获得的知识点。

[/—,]

GBT363392018定义2.11

3.15

自定义知识点customizedknowlede

g

不能具备与其他任何知识点的共同特征的知识点。

[/—,]

GBT363392018定义2.12

3.16

知识库knowledelibrar

gy

。,。

存放知识点的库将知识点按照业务关系进行分类组织在一起形成树状结构的库

2

/—

GBZ386232020

[/—,]

GBT363392018定义2.13

3.17

知识类knowledeclassification

g

,。

知识库的一个子集包括一个或多个实例

[/—,]

GBT363392018定义2.14

3.18

实例instance

一组业务相关的知识点的集合。

[/—,]

GBT363392018定义2.15

3.19

实例语义instancesemantic

用于描述实例的语义表达式。

[/—,]

GBT363392018定义2.16

3.20

标准问standarduestion

q

用来表示知识点语义的问法描述。

[/—,]

GBT363392018定义2.17

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

:()

AR增强现实AumentedRealit

gy

:()

VR虚拟现实VirtualRealit

y

5人机交互系统功能结构概述

,、,:

人机交互系统功能结构见图所示包括采集处理模块交互决策模块和应用处理模块具体如下

1

)。

a采集处理模块提供信息采集和处理功能采集处理模块从交互输入中采集所需信息并对不同

模态的输入信息进行处理。

)。,

b交互决策模块提供决策功能此模块根据采集处理模块的结果做出交互决策并判断是否需

;,

要调用应用处理模块如需要调用则根据采集处理模块的结果向相关应用模块下达指令并获

取反馈信息。

)。

c应用处理模块提供数据调用和实际操作功能数据调用功能由数据接口模块和各类数据应用

。、,

提供数据接口模块负责把交互决策模块获得的用户意图转换成查询统计相关数据的指令

。

各类数据应用负责给出相应数据和响应信息实际操作功能由操作指令转换模块和制造设备

。

应用模块提供操作指令转换模块负责把交互决策模块获得的用户意图转换成制造设备支持

,。

的操作命令制造设备应用负责实际控制制造设备并给出响应信息

3

/—

GBZ386232020

说明:

———采集处理模块获得各模态交互输入的信息;

———采集处理模块将解析出的语义传递给交互决策模块;

———交互决策模块将解析出的信息传递给应用处理模块;

———应用处理模块将执行的响应信息传递给交互决策模块;

———交互决策模块对外输出执行结果。

图人机交互系统功能结构

1

6人机交互系统语义库

、、、,。

人机交互系统语义库由智能制造领域通用元数据词库对象库知识库四部分组成见图2

图人机交互系统语义库框架

2

4

/—

GBZ386232020

、、。

智能制造领域通用元数据是构成人机交互系统中词库对象库知识库的基本信息单元一个完整

。

的智能制造领域通用元数据集可以使智能制造企业快速构建人机交互系统智能制造领域通用元数据

、、、。

主要有计划类元数据采购类元数据生产类元数据物流类元数据和服务类元数据

、

构建词库的目的主要是为了分词构造语义表达式以及使用词本身携带的语义信息进行语义相似

。,,。

度计算词库是词的集合包含一个或多个词类每个词类又由下一级的词类组成词库的内容主要取

决于知识库要表达的语义信息。

,。

构建对象库的目的主要是为了实例化对象类从而快速创建制造领域的知识点对象库包括对象

,、。

类及对象类属性其中对象类属性又由属性名标准模板和一组属性语义表达式所构成对象库的内容

主要取决于领域业务知识库。

。、

构建知识库的目的主要是为了根据智能制造业务需求来组织和管理知识点知识库由知识类实

、,。

例知识点组成知识库的内容主要取决于智能制造人机交互系统想要展现给终端用户的信息

、,:

知识库需要使用对象库词库和元数据进行具体语义的表达和扩展具体表现为

———知识库中的实例可由对象库中的对象类实例化产生;

———/。

知识库的知识点语义表达式需使用词库中的词和或元数据

,:

对象库需要使用词库和元数据进行抽象语义的表达和扩展具体表现为

———/;

对象库中的属性语义表达式可使用词库中的词类和元数据

———词库可以使用元数据的内容扩充其词义信息。

7智能制造领域通用元数据

7.1通用元数据概述

、、、

本指导性技术文件的附录按计划类采购类生产类物流类和服务类给出了可用于人机交互系

A

统数据描述的通用元数据。

7.2描述格式

,。

每个元数据用个属性描述见表

91

表元数据属性

1

序号属性名定义

,

1标识符唯一标识元数据的字符串元数据标识符的命名规则见7.3

2中文名称元数据的中文名称

3英文名称元数据的英文全称

4缩写名元数据的英文缩写名称

5定义元数据含义的解释

6数据类型元数据的有效值的类型

7值域元数据所允许值的集合

元数据可以具有的最大实例数目。

8最大出现次数

“”,“”

只出现一次的用表示多次重复出现的用表示

1N

9备注元数据的附加注释

5

/—

GBZ386232020

7.3标识符的命名

,:

元数据标识符命名规则见图其中

3

):,;

前缀码由个字符组成国家注册中心已经将其指定为

a16OID1.2.156.3001.1.1

):(),,、

数据类编号由位数字组成本指导性技术文件中计划类数据编号是采购类数据

b2XX01

、、、;

是生产类数据是物流类数据是服务类数据是

02030405

):(),;

顺序码由位数字组成取值范围顺序码是特定元数据在同一个数据类编

c3XXX001~999

号中的元数据的顺序号。

图标识符结构

3

示例:为生产类数据的第一个元数据。

1.2.156.3001.1.1.03.001

8词库

8.1结构

。。

词库由一个或多个词类组成词类由词类名以及具有该词类名的一个或多个同义或同类词构成

。。

词库中的词类和词是多对多的关系词库的结构见图4

:[][]。

注图中上方的和是指一个词类可以包含一个或多个词类

111..*

:[][]。

注图中下方的和是指一个词类可以包含一个或多个词

211..*

图词库的结构

4

8.2命名

8.2.1词类名

命名规则如下:

),;

a应简单明了见名知意

)(、);

b控制在1~4个语义库所用语言中文英文的词

6

/—

GBZ386232020

),“/”“?”;

c不应带有除语义库所用语言文字以外的任何符号如等

)具有唯一性。

d

:、、。

示例购买物料名称集合Product

8.2.2词性符号

():

各类词性及其代表符号圆括号内如下

)集合词();

a#

)():,,;

重要词其中表示重要度值越大表示该词的重要程度越高

b*nnn

)名词();

c%n

)动词();

d%v

)拼音纠错词()。

e@

8.3一般要求

一般要求如下:

)、;

a词库应有清晰明确的组织方式

)词库的组织方式为树状结构;

b

)根据词的上下位和组成关系作为词库的分类方法。

c

8.4通用词库内容

通用词库包含但不限于图内容:

5

7

/—

GBZ386232020

图智能制造行业通用词库

5

8

/—

GBZ386232020

9对象库

9.1结构

。。

对象库由对象类及对象类属性组成对象类中的子类会继承父类的所有对象类属性对象类和对

。、

象类属性是对或者对多的关系对象类属性由属性名标准问模板和一组属性语义表达式所构

111

。。。

成标准问模板是由对象符和一些词组成的问句对象库的结构见图6图中上方的三角箭头表示对

。[][]。

象类之间有继承关系图中的和是指一个对象类可以包含一个或多个对象类属性

11..*

图对象库的结构

6

9.2命名

9.2.1对象类名

命名规则如下:

),;

a应简单明了见名知其要表达的对象为何物

)(、);

b控制在2~5个语义库所用语言中文英文的词

),“/”“?”;

c不应带有除语义库所用语言文字以外的任何符号如等

)具有唯一性。

d

::。

示例如智能制造设备这个对象可以命名为设备对象类

9.2.2属性名

命名规则如下:

),;

a应简单明了见名知其要表达所属对象类的大概特征

)(、);

b控制在2~5个语义库所用语言中文英文的词

),“/”“?”;

c不应带有除语义库所用语言文字以外的任何符号如等

)具有唯一性。

d

::。

示例如设备对象类的表示设备运行速度的属性可以命名为运行速度

9.2.3标准问模板

命名规则如下:

9

/—

GBZ386232020

),;

a具有可阅读性见名知其要表达的具体含义

),(、);

b能描述抽象的语义控制在2~15个语义库所用语言中文英文的词

)应包含对象符;

c

),“/”“?”;

d不应带有除对象符和语义库所用语言文字以外的任何其他符号如等

)具有唯一性。

e

:“”:“”。

示例属性名为运行速度的标准问模板可以命名为×××设备的运行速度是多少

:)。

注对象符可见的

9.3.2a

9.3语法

9.3.1属性语义表达式的语法要求

。,、

属性中的一组语义表达式要表达相同的语义属性语义表达式一般是短语由一个对象符一种或

、。:

多种语法符号一个或多个词类或多个元数据组成属性语义表达式遵循语法规则如下

)应包含对象符;

a

)应包含词类符号;

b

)/;

c应包含一个词类和或元数据

)可包含一个或多个除词类符号以外的其他语义表达式的语法符号。

d

::

示例运行速度这个属性的语义表达式可以如下表达

[][][][?]

×××运行速度多少

[][][]

工作运行快慢

×××||

9.3.2属性语义表达式的语法符号

语法符号如下:

)对象符(“”)

a×××

对象符是表示对象类的特定符号。

“”“”

如运行速度这个对象类属性的标准问模板×××设备的运行速度是多少中的×××是对

象符。

)(“[”“]”)

b词类符号和

(“[”“]”),、

用配对的词类符号左方括号和右方括号指出词类左右方括号之间是所要指出的

词类。

:,:[],[]。

示例词类名则语义表达式中的词类表示为如购买

1AAA

。,

每对词类符号只能指出一个词类为表达不同词类共同出现才能表达的语义应连续给出分

别用词类符号指出的不同词类。

:,:[][][],[][][]。

示例词类名和则属性语义表达式中的表示为如运行速度

2ABAB×××AB×××

:,:[][][][],[][]

示例词类名和和则属性语义表达式中的表示为如运行

3ABCABC×××ABC×××

[][]。

速度多少

)或关系符号(“”)

c|

,,

在两个包含多个词类的不同语义表达式中如果它们只有一个词类不同则将这两个不同的词

,(“”)。“”

类放置于同一对词类符号中两个不同的词类之间用或关系符号隔开这两个用隔

||

,,

开的不同词类用它分别取代两个表达式中不同的词类与表达式中其余相同的词类形成一个

取代两个原表达式的新的表达式。

:,[][][][][][][][],

示例两个属性语义表达式和对和使用或关系符号合

4×××ABC2×××ABC3C2C3

[],[][],[][],

并后产生用它分别取代原和与两个表达式共同的一起形成一个新的属性语义

C2|C3C2C3AB

[][][][],[],[][][][]。

表达式其中表示或如运行速度多少快

×××ABC2|C3C2|C3C2C3×××|

10