上海交通大学学报 ›› 2024, Vol. 58 ›› Issue (8): 1249-1263.doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2023.062
收稿日期:
2023-02-22
修回日期:
2023-03-22
接受日期:
2023-04-06
出版日期:
2024-08-28
发布日期:
2024-08-27
通讯作者:
李心雨,研究员,博士生导师;E-mail:作者简介:
胡志强(1999-),硕士生,从事多模态工业知识图谱研究.
基金资助:
HU Zhiqiang, LIU Mingfei, LI Qi, LI Xinyu(), BAO Jinsong
Received:
2023-02-22
Revised:
2023-03-22
Accepted:
2023-04-06
Online:
2024-08-28
Published:
2024-08-27
摘要:
风力发电机装配工艺信息通常分散于以三维模型、自然文本、图像等多模态信息构成的工艺文件中,导致数据维护和工艺知识获取成本高、效率低.针对这一问题,提出一种基于多源异构数据的风力发电机多模态装配工艺知识图谱建模方法.首先,分析工艺特点给出风力发电机多模态知识工艺图谱(MPKG-WT)中各类概念,完成图谱本体构建;其次,基于多源异构数据及各模态特点,利用数据分析、知识抽取和语义相似度计算等技术实现图谱的自动实例化;最后,以某风力发电机企业装配工艺数据为例,实现MPKG-WT构建,并开发辅助装配工艺设计系统进行验证.研究结果表明,MPKG-WT较单模态图谱蕴含更丰富的知识,且不同模态数据之间能够互补,显著提升装配工艺设计效率.
中图分类号:
胡志强, 刘鸣飞, 李琦, 李心雨, 鲍劲松. 基于多源异构数据的风机多模态装配工艺知识图谱建模[J]. 上海交通大学学报, 2024, 58(8): 1249-1263.
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表2
关系的类和定义
关系类型 | 关系类别 | 关系定义 | 联结的模态 |
---|---|---|---|
Rst | HasImg | 表示文本实体具有的相关图像 | 文本-图像 |
Rst | HasMod | 表示文本或图像实体具有的相关三维模型 | 文本或图像-模型 |
Rst | HasGF | 三维模型具有几何特征 | 模型-模型 |
Rst | HasPart | 产品的装配关系,表示某装配体包含子装配体或是零件 | 模型-模型 |
Rtm | StepTo | 表示同一工艺下不同工序之间的先后关系 | 文本-文本 |
Rtm | Next | 表示同一工序下不同工步之间的先后关系 | 文本-文本 |
Rop | Prepare | 表示进入工作之前需要准备的零件、工具 | 文本-文本 |
Rop | HasTool | 表示操作过程中需要用到某种工具 | 文本-文本 |
Rop | Check | 表示操作过程中的检查步骤 | 文本-文本 |
Rop | Operate | 动作统一表示,表示对零件采取某种动作 | 文本-文本 |
Rop | On/ Under/ Before/ After/Sideof | 位置关系表示,表示不同装配实体之间的相对位置 | 文本-文本 |
表4
句法匹配模板
组合类别 | 图谱关系 |
---|---|
AE/AT,AE/AT + POB ATT | On/Under/Before/After/Sideof |
AS/AE,AT + SBV/IOB/FOB | HasTool |
AS,AE + SBV/IOB/FOB | Operate |
AC,AP或AP,AP | StepTo |
AP,AS或AS,AS | Next |
v:准备/预备/备用/筹备 | Prepare |
v:检查/检测/核验/查验/查看+ | Check |
nd:上/顶部+ POB | On |
nd:下/底部+ POB | Under |
nd:前+ POB | Before |
nd:后+ POB | After |
nd:旁边/周围/一侧/一边+ POB | Sideof |
表5
实验参数设置
模型 | 实验参数 | 取值 |
---|---|---|
Electra-BiLSTM-CRF | 词嵌入维度 | 768 |
Electra-BiLSTM-CRF | 迭代次数 | 60 |
Electra-BiLSTM-CRF | 学习率 | 0.0001 |
Electra-BiLSTM-CRF | DropOut | 0.5 |
Electra-BiLSTM-CRF | Batch Size | 32 |
Electra-BiLSTM-CRF | 最大句长 | 256 |
Resnet50 | 迭代次数 | 30 |
Resnet50 | 学习率 | 0.001 |
Resnet50 | Batch Size | 32 |
跨模态对齐模型 | 迭代次数 | 80 |
跨模态对齐模型 | 输入嵌入维度 | 1768 |
Sentence-BERT | 相似度阈值 | 0.6 |
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