基于网络表示学习的本体语义挖掘与功能语义检索方法

倪子健，李文强，唐 忠

（1.四川大学机械工程学院，四川成都 610065；2.四川大学创新方法与创新设计四川省重点实验室，四川成都 610065）

产品设计的目标是使产品具备相应功能，即功能是产品存在意义的体现[1]。对产品功能进行定义并建立相应的功能模型是产品概念设计的重要组成部分[2]。Gero[3]提出了可用于描述产品概念设计过程的FBS（function-behavior-structure，功能-行为-结构）模型，即将概念设计过程看作由功能层到行为层再到结构层的求解过程；殷习等[4]基于FBS模型研究了功能变更再设计的相关理论；为实现对产品功能的规范化描述，Stone等[5]建立了描述产品功能的语言——功能基，功能基为“作用方式+作用对象”的词汇组合，如吸收能量、检测信号等。

在产品概念设计阶段，为实现产品的功能，设计人员须通过查阅大量已有的设计资料（如专利、书刊和网页等）来获取设计知识和设计灵感，其中跨领域的相关知识是激励产品创新设计的关键。在知识的检索与获取过程中，本体是语义扩展的常用知识库之一[6]。本体位于语义网的语义层，可描述客观世界概念以及概念之间的关系[7]，在语义网中具有重要地位。本体所提供的概念和概念间关系的形式化描述可为语义检索提供有用的工具[8-11]。与关键词检索相比，基于本体的语义检索可提供语义关联的检索结果。因此，利用本体进行语义检索能够跨越语义鸿沟，检索到与检索词语义相关的资料。在产品设计领域，已有许多学者将本体用于语义检索，以辅助产品的创新设计。……