GBZ 38623-2020 智能制造 人机交互系统 语义库技术要求

书书书犐犆犛３５．２４０．０１犔７０!#$%&’’()*+,-./012犌犅／犣３８６２３—２０２０!#$　%&’()*+,-./01犐狀狋犲犾犾犻犵犲狀狋犿犪狀狌犳犪犮狋狌狉犻狀犵—犎狌犿犪狀犮狅犿狆狌狋犲狉犻狀狋犲狉犪犮狋犻狅狀狊狔狊狋犲犿—犜犲犮犺狀狅犾狅犵犻犮犪犾狉犲狇狌犻狉犲犿犲狀狋狊狅犳狊犲犿犪狀狋犻犮犾犻犫狉犪狉狔２０２００４２８23２０２０１１０１45’(3456789:’()*+78;=23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Ａ（规范性附录）　智能制造领域通用元数据１８………………………………………………………　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……………………………………………………………………………………………………犌犅／犣３８６２３—２０２０前　　言　　本指导性技术文件按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９给出的规则起草。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。本指导性技术文件由全国信息技术标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ２８）提出并归口。本指导性技术文件起草单位：中国电子技术标准化研究院、上海智臻智能网络科技股份有限公司、科大讯飞股份有限公司、沈阳新松机器人自动化股份有限公司、深圳市优必选科技股份有限公司、中国电信集团有限公司、上海核工程研究设计院有限公司、紫光云引擎科技（苏州）有限公司、北京小米移动软件有限公司、中国科学院自动化研究所、上海计算机软件技术开发中心、西宁市大数据服务管理局、西宁大数据有限公司、中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司、极限元（杭州）智能科技股份有限公司、中国移动通信有限公司研究院、厦门盈趣科技股份有限公司。本指导性技术文件主要起草人：董建、曾永梅、叶雷鸣、徐洋、马万钟、袁杰、张锋、杨震、马骏、朱亚军、吕彦锋、蔡立志、周伟、孟宪明、孙巍、温正棋、鲍薇、杨本植、陈建成。Ⅰ犌犅／犣３８６２３—２０２０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。ＧＢ／Ｔ７４０８　数据元和交换格式　信息交换　日期和时间表示法ＧＢ／Ｔ２６２３１　信息技术　开放系统互连　对象标识符（ＯＩＤ）的国家编号体系和操作规程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　犻狀狋犲犾犾犻犵犲狀狋犿犪狀狌犳犪犮狋狌狉犻狀犵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　犺狌犿犪狀犮狅犿狆狌狋犲狉犻狀狋犲狉犪犮狋犻狅狀狊狔狊狋犲犿执行和／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　狊犲犿犪狀狋犻犮犾犻犫狉犪狉狔以语义网络表示的结构化知识的集合。３．４　数据元素　犱犪狋犪犲犾犲犿犲狀狋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　犿犲狋犪犱犪狋犪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犌犅／犣３８６２３—２０２０３．６　同类词　犮狅狀犵犲狀犲狉犻犮狑狅狉犱语义不同但是相关且同一类别的词。［ＧＢ／Ｔ３６３３９—２０１８，定义２．３］３．７　词类　狑狅狉犱犮犾犪狊狊一组同义词或者同类词的集合。［ＧＢ／Ｔ３６３３９—２０１８，定义２．４］３．８　词库　犾犲狓犻犮犪犾犾犻犫狉犪狉狔存放词类和词的库。３．９　对象类　狅犫犼犲犮狋犮犾犪狊狊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。［ＧＢ／Ｔ３６３３９—２０１８，定义２．６］３．１０　对象类属性　狅犫犼犲犮狋犮犾犪狊狊犪狋狋狉犻犫狌狋犲用于描述对象类的共同特征。［ＧＢ／Ｔ３６３３９—２０１８，定义２．７］３．１１　对象库　狅犫犼犲犮狋犾犻犫狉犪狉狔存放对象类及对象类属性的库。３．１２　语义表达式　狊犲犿犪狀狋犻犮犲狓狆狉犲狊狊犻狅狀遵循一定句法且能表达确定语义的表达式。［ＧＢ／Ｔ３６３３９—２０１８，定义２．９］３．１３　知识点　犽狀狅狑犾犲犱犵犲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。［ＧＢ／Ｔ３６３３９—２０１８，定义２．１０］３．１４　属性知识点　犽狀狅狑犾犲犱犵犲犻狀犺犲狉犻狋犳狉狅犿犪狋狋狉犻犫狌狋犲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。［ＧＢ／Ｔ３６３３９—２０１８，定义２．１１］３．１５　自定义知识点　犮狌狊狋狅犿犻狕犲犱犽狀狅狑犾犲犱犵犲不能具备与其他任何知识点的共同特征的知识点。［ＧＢ／Ｔ３６３３９—２０１８，定义２．１２］３．１６　知识库　犽狀狅狑犾犲犱犵犲犾犻犫狉犪狉狔存放知识点的库。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犌犅／犣３８６２３—２０２０［ＧＢ／Ｔ３６３３９—２０１８，定义２．１３］３．１７　知识类　犽狀狅狑犾犲犱犵犲犮犾犪狊狊犻犳犻犮犪狋犻狅狀　　知识库的一个子集，包括一个或多个实例。［ＧＢ／Ｔ３６３３９—２０１８，定义２．１４］３．１８　实例　犻狀狊狋犪狀犮犲　一组业务相关的知识点的集合。［ＧＢ／Ｔ３６３３９—２０１８，定义２．１５］３．１９　实例语义　犻狀狊狋犪狀犮犲狊犲犿犪狀狋犻犮用于描述实例的语义表达式。［ＧＢ／Ｔ３６３３９—２０１８，定义２．１６］３．２０　标准问　狊狋犪狀犱犪狉犱狇狌犲狊狋犻狅狀用来表示知识点语义的问法描述。［ＧＢ／Ｔ３６３３９—２０１８，定义２．１７］４　缩略语下列缩略语适用于本文件。ＡＲ：增强现实（ＡｕｇｍｅｎｔｅｄＲｅａｌｉｔｙ）ＶＲ：虚拟现实（ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ）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１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：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犌犅／犣３８６２３—２０２０　　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１　人机交互系统功能结构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２　人机交互系统语义库框架４犌犅／犣３８６２３—２０２０　　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，