CN109545285A - 一种核反应堆数字实验平台的知识使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核反应堆数字实验平台的知识使用方法，所述平台包括自下而上的资源层、知识层、应用层、业务层，所述方法为在所述核反应堆数字实验平台上构建知识层，包括知识创建步骤和知识使用步骤，知识创建步骤知识层对资源层的数据进行提取和预处理，形成知识；知识使用步骤为在执行核反应堆数字实验的实验设计或者实验仿真时，知识层根据应用层发送的检索词汇表生成检索信息，检索存储的知识并推送给应用层；本发明将平台在传统三层构架基础上增设知识层对数据资源层的各类数据进行归纳和提炼，让数据以知识的形式被复用；提高业务工作的质量和效率。

Description

一种核反应堆数字实验平台的知识使用方法

技术领域

本发明涉及一种核反应堆数字化实验，具体涉及一种核反应堆数字实验平台的知识使用方法。

背景技术

当前，在军用核动力、核电站的设计能力上，已经迈入以数字化、集成化与协同化为标志的新阶段。一方面，随着20世纪70年代以后计算机技术的快速发展，普遍采用了超大规模计算机集群系统作为设计、分析计算的硬件支撑平台，并研制了较为完善的具有先进理论模型的物理、热工、系统、设备、安全分析等核反应堆工程领域的专业设计分析软件，形成了高效的针对各专业领域的高性能设计、分析与计算能力；同时，从系统论的角度提升核反应堆工程总体设计与各专业之间的协同设计能力，高效地实现了设计过程资源、数据、流程的紧密集成，实现了多专业紧密耦合设计分析，重视通过将分散、局部的系统进行系统性的集成、耦合与优化，实现整体性能提高。

核反应堆数字实验是一种贯穿于核反应堆工程实验全生命周期的并由模型驱动的系统工程，属于革新性技术。核反应堆数字实验平台是提升核反应堆实验技术水平的有力工具，开展相关的开发工作是相当必要的。

现有的核反应堆数字实验平台一般包括业务层、应用层和数据资源层，其中业务层管理和策划用户的业务工作，应用层提供业务工作所需的软件工具和定制化操作界面，数据资源层管理平台的全过程数据并为业务工作提供所需的数据访问。现有的数字化平台对数据的借鉴和复用的程度很低，大量的业务经验未得到系统梳理和规范化管理，在业务工作得到应用验证的大量经验技巧不能有效推广和复用，导致较多的重复性工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核反应堆数字实验平台的知识使用方法，解决现有技术中的核反应堆数字实验平台对数据的借鉴和复用的程度很低的问题，平台采用四层架构，在传统三层构架基础上增设知识层对数据资源层的各类数据进行提取，筛选出与核反应堆业务相关的且经过验证的数据作为知识，让数据以知识的形式在平台上提供给用户借鉴复用提高业务工作的质量和效率。

本发明通过下述技术方案实现：

一种核反应堆数字实验平台的知识使用方法，在所述核反应堆数字实验平台上构建知识层，对资源层的数据进行提取和预处理，形成知识；在执行核反应堆数字实验的实验设计或者实验仿真时，所述知识层根据应用层发送的检索词汇表生成检索信息，检索存储的知识并推送给应用层。

作为本发明的进一步改进，所述核反应堆数字实验平台分层架构而成，包括自下而上的资源层、知识层、应用层、业务层；所述资源层具有基础功能系统，所述知识层具有实验知识系统，所述应用层具有实验设计仿真环境系统，所述业务层具有业务管理系统；

所述方法包括知识创建步骤和知识使用步骤，所述知识创建步骤为对资源层的数据进行提取和预处理，形成知识；

所述知识使用步骤包括以下步骤：

S11、业务管理系统接收并解析用户指令，当所述用户指令中包括有实验设计或实验仿真的工作任务时，生成工作任务包，发送到实验设计仿真环境系统；所述工作任务包包括工作任务的属性信息、工作任务所需的软件工具、执行人员信息和用户当前对应用模块的操作信息；

S12、实验设计仿真环境系统根据工作任务包的任务类型和软件工具自动选择相应的应用模块，并把工作任务的属性信息、执行人员信息和用户当前对应用模块的操作信息生成检索词汇表，实时发送到实验知识系统中；并把工作任务包的执行状态和结果通过业务层反馈给用户；

S13、实验知识系统接收实验设计仿真环境系统的检索词汇表，生成检索信息，自动检索知识并通过应用层显示或者被发送给应用层调用。

进一步，所述知识创建步骤包括以下步骤：

S21、业务管理系统接收并解析用户指令，判断出用户指令包括有知识创建的任务时，系统自动跳转到实验知识系统；

S22、所述实验知识系统根据用户的指定范围从资源层中提取数据，提取数据属性信息并加载到数据的属性列表处理为初步知识；

S23、所述实验知识系统获取数据的属性信息显示给用户，接收用户的对应匹配确认信息，筛选出知识；

S24、所述实验知识系统接收用户输入指令对步骤S23筛选出的知识进行属性信息的配置和编辑，并存储到专业知识模块中。

进一步，所述知识创建步骤还包括步骤S14：

S14、所述基础功能系统自动记录整个平台的全过程数据，所有的过程数据被存储在资源层的数据仓库中，作为知识构建的数据源，步骤S14与步骤S11-S13不分先后顺序。

进一步，所述实验知识系统还包括语义支撑模块，所述语义支撑模块用于构建和维护核反应堆专业领域的词汇对应的语义网，作为知识创建和知识检索的语义处理的支撑；所述语义支撑模块把含义相同或相近的自然语言词汇关联到叙词，以得到规范的语义组，并建立各个语义组之间的关系，得到语义网；所述语义组之间的关系包括了上下级分项关系和平级参项关系；所述上下级分项关系是指两个语义组的叙词所描述的概念具有从属关系，所述平级参项关系是指两个语义组的叙词所描述的概念相互之间无从属关系但都从属于同一个叙词描述的概念；在步骤S13中，自动检索知识时，在语义网中，检索信息的词汇所在的同一语义组的其它词汇同时作为检索信息，检索的优先级别相同，与该语义组具有直接的上下级分项关系和平级参项关系的语义组也作为检索信息，检索的优先级次之。

进一步，步骤S13中，在生成检索信息时，所述检索信息是由纵向维度和横向维度构成的二维词组，纵向维度为检索词汇表，包括任务包名称、类型、输入、输出、所属项目、软件工具、工作流程、创建者信息、执行者信息的选项；横向维度是通过所述语义网生成与所述检索词汇表中每个词汇对应的横向语义表。

优选的，步骤S22中所述实验知识系统根据用户的指定范围从资源层中提取数据时，采用webservice服务接口提取资源层的数据，其中结构化数据传输格式采用xml数据格式，非结构化数据采用base 64编码。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明的核反应堆数字实验平台的知识使用方法中将平台在分层架构中增加了知识层，知识层既是对数据资源层的各类数据进行归纳和提炼，筛选出与核反应堆业务相关的且经过验证的数据作为知识，并对知识增加属性信息以及必要的结构化规范化模板化操作，让数据以知识的形式被检索提供给用户借鉴或者复用；也是为应用层和业务层的业务工作提供高效的辅助工具，知识层自动获取业务工作的信息数据，在语义网的支撑下获得与业务需求匹配的知识列表，借鉴复用相关的知识，提高业务工作的质量和效率。

2、本发明解决了传统的知识聚集只能采用人工录入的方式，本发明可把存储在其它数字化平台的成果数据和过程数据进行自动的提取和预处理，应用选定的知识发现算法挖掘知识，最后由人工审核知识的入口，实现知识的自动采集和知识的高效积累创新。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的方法利用的核反应堆数字实验平台各功能系统的结构框图。

具体实施方式

如图1所示，现有的核反应堆数字实验平台一般包括业务层、应用层和数据资源层，其中业务层管理和策划用户的业务工作，应用层提供业务工作所需的软件工具和定制化操作界面，数据资源层管理平台的全过程数据并为业务工作提供所需的数据访问，现有的数字化平台存在对数据的借鉴和复用的程度很低，大量的业务经验未得到系统梳理和规范化管理，在业务工作得到应用验证的大量经验技巧不能有效推广和复用，导致较多的重复性工作的问题。本发明的知识使用方法使平台在传统的业务层、应用层和数据资源层三层架构基础上增设知识层，对数据资源层的各类数据进行提取，筛选出与核反应堆业务相关的且经过验证的数据作为知识，并对知识增加属性信息以及必要的结构化规范化模板化操作，让数据以知识的形式被检索被借鉴被复用；也是为应用层和业务层的业务工作提供高效的辅助工具，知识层自动获取业务工作的信息数据，在语义网的支撑下获得与业务需求匹配的知识列表，借鉴复用相关的知识，提高业务工作的质量和效率。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

【实施例1】

本实施例中先介绍本发明的知识使用方法所使用到的核反应堆数字实验平台。

一种核反应堆数字实验平台，该核反应堆数字实验平台分层架构而成，包括自下而上的资源层、知识层、应用层、业务层，其中：

业务层，用于为用户提供一种交互式操作的界面，获取用户操作指令发送给应用层，并从应用层获取操作结果并向用户显示；

应用层，用于接收业务层发送的用户操作指令并执行，并将执行结果发送给业务层；根据用户指令还生成检索词汇表发送给知识层，以及还将知识层推送的知识显示给用户；本实施例中知识具体是一种具有属性信息的数据形式，并在一定的应用场景下验证过其正确性，所述属性信息包括标题、关键词、摘要、格式、专业方向、创建者角色、所属项目、技术阶段、遵循的标准规范、重要级别、密级等；前述属性信息为核领域实验平台常用的数据选项，本实施例中不再详述其含义。

资源层，用于提供平台的软硬件资源，所述资源层具有数据仓库，数据仓库存储有历史实验数据，资源层还对数据和平台所需的全部软硬件资源进行管理；

知识层，用户对资源层的数据进行提取和预处理，形成知识；并根据应用层发送的检索词汇表生成检索信息，检索存储的知识并推送给应用层。

所述资源层具有基础功能系统，所述知识层具有实验知识系统，所述应用层具有实验设计仿真环境系统，所述业务层具有业务管理系统。

业务管理系统，用于接收和解析用户指令，并判断用户指令中的工作任务类型，所述工作任务类型包括知识创建任务、实验设计任务、实验仿真任务，如果工作任务为知识创建任务则启动实验知识系统；如果工作任务为实验实验设计或仿真任务，则根据用户指令中的工作任务生成任务包，根据任务包生成工作流程；执行工作流程时，所述业务管理系统将工作任务包发送给实验设计仿真环境系统，并通过交互式操作的界面向用户反馈工作任务执行结果；所述工作任务包中包含有进入实验设计仿真环境系统的接口。业务管理系统的具体工作方式为，业务管理系统通过其本身的输入端口接收用户指令，并解析接收到的用户指令，所述用户指令中包括有工作任务，业务管理系统判断用户指令中的工作任务类型，判断方法采用常用的枚举方法，例如，用户指令中设置特定的4个字节代表工作任务，令知识创建任务对应的字节为0001、实验设计任务对应的字节为0010、实验仿真任务对应的字节为0011，则业务管理系统在解析用户指令的时候根据这4个字节的取值便可以判断出工作任务类型，以进行后续的跳转，如果工作任务为知识创建任务则启动实验知识系统；如果工作任务为实验实验设计或仿真任务，业务管理系统则根据工作任务的名称、任务类型、输入、输出以及约束条件等属性信息生成工作任务包，所述工作任务包不仅包括工作任务的属性信息，还包括工作任务所需的软件工具、工作流程和执行人员信息。所述业务管理系统把工作任务包发送到实验设计仿真环境系统(所述工作任务包具有进入实验设计仿真环境系统的接口)，工作任务包在实验设计仿真环境系统执行的同时，并通过业务管理系统获取实验设计仿真环境系统中工作任务包的执行状态和结果并反馈给用户。所述人机交互单元提供交互式操作的界面，用于接收用户指令，并获取实验设计仿真环境系统中工作任务包的执行状态和结果并反馈给用户；所述业务管理系统包括用户指令解析模块、任务包生成模块和人机交互单元，用户指令解析模块用于解析用户指令，并判断用户指令中的工作任务类型；任务包生成模块用于在工作任务为实验实验设计或仿真任务，则根据用户指令中的工作任务生成任务包，根据任务包生成工作流程；执行工作流程时，将工作任务包发送给实验设计仿真环境系统。前述的业务管理系统判断出工作任务为实验实验设计或仿真任务时后续的工作方式为现有技术，人机交互单元、任务包生成模块均为现有技术，本实施例中，不再赘述具体实现方法。上述工作任务类型的设置以及业务管理系统判断用户指令中的工作任务类型也可以采用其他的方式实现，本实施例不再赘述。

实验设计仿真环境系统，包括多个应用模块，用于根据业务管理系统发送的工作任务包调用相应的应用模块执行实验设计或仿真，并把正在执行的工作任务包的数据自动下载到应用模块中，作为任务包执行的输入，每个工作任务包对应至少一个应用模块，每个工作任务包通过任务类型和所需的软件工具调用相应的应用模块；在执行过程中，实验设计仿真环境系统把执行状态和执行结果发送给业务管理系统；前述实验设计仿真环境系统调用相应的应用模块执行实验设计或仿真为现有技术，本实施例中，不再详细赘述其工作方式和实现方法，本实施例中对实验设计仿真环境系统的改进主要在于：实验设计仿真环境系统还包括检索词汇发送模块和知识显示模块，所述检索词汇发送模块是把工作任务包的属性信息、执行人员信息以及用户当前对应用模块的操作信息以检索词汇表的形式发送给知识层的实验知识系统，检索词汇表由若干个词汇组成，包括但不限于：工作任务包的属性信息(工作任务包的名称、类型、输入、输出、所属项目、创建者信息)、用户当前对应用模块的操作信息(软件工具、工作流程)、执行人员信息(执行者信息)。所述知识显示模块将知识层推送的知识显示给用户。

基础功能系统，用于提供核反应堆数字实验平台执行工作任务所需的硬件系统以及软件系统，具体地，用于提供核反应堆数字实验平台执行任务包所需的数据存储服务器、高性能计算服务器、图形工作站、网络系统构成的硬件系统以及硬件资源管理、IT管理、数据文件管理、数据仓库构成的软件系统，该基础功能系统也为现有技术，本实施例不再赘述其结构、工作方式和实现方法。

实验知识系统，用于对资源层的数据进行提取和预处理，形成知识；并根据应用层发送的检索词汇生成检索信息，检索存储的知识并推送给应用层的知识显示模块；具体地：所述实验知识系统包括语义支撑模块、专业知识模块、知识聚集模块、知识创建指令接收模块、检索信息接收解析模块、知识整合模块和知识应用模块，其中：

所述语义支撑模块，用于构建和维护核反应堆专业领域的词汇对应的语义网，作为知识创建和知识检索的语义处理的支撑。所述语义网由若干个语义组构成。所述语义支撑模块把含义相同或相近的自然语言词汇关联到叙词，以得到规范的语义组，并建立各个语义组之间的关系，以得到语义网。所述语义组之间的关系包括了上下级分项关系和平级参项关系。所述上下级分项关系是指两个语义组的叙词所描述的概念具有从属关系，所述平级参项关系是指两个语义组的叙词所描述的概念相互之间无从属关系但都从属于同一个叙词描述的概念。所述语义网是若干语义组通过上下级分项关系和平级参项关系连接形成的关系网络，在语义网中，若某个语义组的词汇作为检索信息，同一语义组的其它词汇同时作为检索信息，检索的优先级别相同，与该语义组具有直接的上下级分项关系和平级参项关系的语义组也作为检索信息，检索的优先级次之。在构建或者维护(编辑)语义网时，所述语义支撑模块自动判断工作任务信息的检索词汇和用户输入的检索词汇是否属于语义网的词汇范围内，若不属于，所述语义支撑模块根据检索词汇与语义网现有词汇在文字构成和发音上的相似性向用户推荐检索词汇在语义网中的位置，并提供人机交互界面编辑检索词汇属于哪个语义组或者检索词汇单独成为一个语义组后与其它语义组的关系。

所述知识创建指令接收模块，用于从业务管理系统接收知识创建指令，并启动知识聚集模块；

所述知识聚集模块，用于根据用户指令从资源层的数据仓库中提取数据并进行预处理、用户确认两步处理知识，所述知识聚集模块具有单独的人机交互模块，为用户提供人机交互界面，用于在知识层显示从数据仓库中提取的数据的属性信息，接受并显示用户输入的需求信息，以及接收用户的对应匹配确认信息；知识聚集模块形成知识的方式具体为：1)知识聚集模块用于根据用户的指定范围从资源层的数据仓库中提取数据(例如，数据仓库中不同的项目存在不同的区里，用户根据不同的项目选择某个区，知识聚集模块根据用户的选择，从数据仓库对应的区中提取数据)，2)运用预先建立的知识发现算法对从数据仓库中提取的数据预处理为初步知识，所述预处理为提取数据属性信息并加载到数据的属性列表；3)知识聚集模块获取数据的属性信息并与记录的用户需求在系统提供的人机交互界面上进行对应显示，接收用户的对应匹配确认信息，筛选出与用户需求匹配的知识。其中，在第1)步中，所述知识聚集模块采用webservice服务接口提取资源层数据仓库的数据，该数据包括结构化数据和非结构化数据，其中结构化数据传输格式采用xml数据格式，非结构化数据采用base 64编码。在第2)步中，运用预先建立的知识发现算法对从数据仓库中提取的数据预处理为初步知识包括两个方面，一是基于语义词汇检索的方式发现知识，针对文档数据或非文档数据的文本信息，通过自动判断文本片段中的词汇是否属于所述语义网的词汇范围以及该词汇出现的位置和频率自动提取关键词，通过查找文本片段中的“摘要”、“概述”、“引言”、“结论”自动提取摘要，把关键词和摘要加载到数据的属性信息列表中；在第3)步的处理中用户可以以关键词和摘要作为依据判断数据是否可作为知识；二是基于数据的演变过程信息发现知识，针对文档数据的图表或非文档数据，通过记录平台上数据的产生、演变到归档的过程信息，自动提取数据的类型信息作为知识的类型信息，所述数据的类型信息至少包括格式、标题、所属项目、专业方向、遵循的标准规范、创建者、技术阶段、密级，把类型信息加载到数据的属性信息列表中，通过第3)步的操作确认可否作为知识。也即预先建立的知识发现算法包括两种，一是基于语义词汇检索的方式发现知识、二是基于数据的演变过程信息发现知识。在第3)步中，知识聚集模块获取数据的属性信息并与记录的用户需求在系统提供的人机交互界面上进行对应显示，接收用户的对应匹配确认信息，筛选出与用户需求匹配的知识。

所述知识整合模块，用于对知识聚集模块筛选出的知识进行属性信息的配置和编辑，并将配置好的知识存储到专业知识模块中；所述知识整合模块也具有单独的人机交互模块，该人机交互模块提供人机交互界面，用于在知识层配置、编辑和确认知识的关键词、摘要和知识类型信息。具体地，所述知识整合模块用于配置知识的标题、关键词、摘要、类型，以提供知识检索推送的属性信息。所述知识整合模块自动提取由所述的知识发现算法提供的关键词和摘要，并提供人机交互界面配置、编辑和确认知识的关键词和摘要；还自动提取由所述的知识发现算法提供的知识类型信息，并提供人机交互界面配置、编辑和确认知识类型信息，所述知识类型信息至少包括格式、专业方向、创建者角色、所属项目、技术阶段、遵循的标准规范、重要级别、密级。所述知识整合模块还可以根据章、节、段、图、表自动碎片化文档或文本知识，生成若干个条目化的文本和若干个图表，作为文档或文本知识的子项，便于用户的精准阅读。

专业知识模块，用于存储从资源层的数据进行提取和预处理的知识。专业知识模块最终总结归档核反应堆实验业务范围的知识，包括研究成果类知识和业务流程模板类知识。所述知识是一种具有属性信息的数据形式，并在一定的应用场景下验证过其正确性。所述属性信息通过所述知识整合模块配置，包括标题、关键词、摘要、格式、专业方向、创建者角色、所属项目、技术阶段、遵循的标准规范、重要级别、密级。所属研究成果类知识是由各类工具软件产生的描述了某个研究对象的结构、行为、参数和特性的数据，包括文档类知识、设计模型类知识、仿真模型类知识和演示模型类知识。所述业务流程模板类知识是指为完成某一工作任务选取若干个工具软件按照一定的流程步骤和数据流向执行的模板，在模板中提供人机交互界面实现对工具软件的操作选择和参数配置。

检索信息接收解析模块，用户接受应用层发送的检索词汇表，生成检索信息，用于知识应用模块的知识检索。所述检索信息是由纵向维度和横向维度构成的二维词组，纵向维度为检索词汇表，包括但不限于：任务包名称、类型、输入、输出、所属项目、软件工具、工作流程、创建者信息、执行者信息。横向维度是通过所述语义网生成与所述检索词汇表中每个词汇(如词汇A)对应的横向语义表，以词汇A为例，所述横向语义表是指包含与词汇A含义相同或相近的词汇以及与词汇A有上下级分项关系或平级参项关系的词汇。

知识应用模块，用于根据检索信息从专业知识模块中检索对应的知识并推送给知识显示模块；所述知识应用模块主要根据检索信息接收解析模块生成的检索信息调取知识推送算法把知识推送到应用层。所述知识推送算法包括基于工作任务的推送、基于关联的推送和基于统计的推送。所述基于工作任务的推送是系统对工作包的属性信息与知识的属性信息进行匹配检索推送知识，所述基于关联的推送是系统根据预先定义的工作包与知识的强关联信息进行推送，所述强关联信息是指用户在生成工作包时就绑定所用的知识，如：工作包所需的国家标准、行业规范、工作模板；所述基于统计的推送是平台根据用户经常检索查看的知识作为统计信息确定该用户的知识需求点，以需求点作为检索信息推送知识给用户。所述知识应用模块还具有用户评价模块和知识调用次数统计模块，所述用户评价模块用户用于对知识的有用程度进行评价，所述只是调用次数统计模块用于统计知识被检索的次数。

下面对本申请的核反应堆数字实验平台的具体工作方式进行说明。

当核反应堆数字实验平台接到实验实验设计或仿真任务(这类人物称为针对项目工作任务)的用户指令后，按如下顺序启动平台的各个功能系统或模块，实现知识的推送：

S11、业务管理系统接收并解析这个用户指令，所述用户指令中包括有项目业务活动的工作任务，根据工作任务的名称、任务类型、输入、输出以及约束条件等属性信息生成工作任务包，所述工作任务包不仅包括工作任务的属性信息，还包括工作任务所需的软件工具、工作流程、执行人员信息和绑定知识。所述业务管理系统把工作任务包发送到实验设计仿真环境系统，并通过业务层反馈工作任务包的执行状态和结果。

S12、工作任务包具有进入实验设计仿真环境系统的接口，实验设计仿真环境系统根据工作任务包的任务类型和软件工具自动选择相应的应用模块，实验设计仿真环境系统的检索词汇发送模块把工作任务包的属性信息、执行人员信息和用户当前对应用模块的操作信息生成检索词汇表，实时发送到实验知识系统中；

S13、实验知识系统的检索信息接收解析模块接收实验设计仿真环境系统的上述检索词汇表，生成检索信息，并启动知识应用模块在专业知识模块自动检索有用的知识并以知识条目的形式呈现在应用层的知识显示模块中，所述知识条目为知识的索引链接，用户通过知识条目可以查看知识的详细内容使知识被借鉴(比如用户参考该知识进行实验参数的配置、实验系统的配置等)，也可以在应用模块中加载知识使知识被复用。

具体地，所述实验知识系统接受实验设计仿真环境系统发送的检索词汇表，知识应用模块通过知识推送算法对专业知识模块存储的各类知识进行自动检索推送相应的知识到应用层。

S14、所述基础功能系统自动记录整个平台的全过程数据，包括在业务层上工作指令接受和解析以及任务包生成、在应用层上任务包在相应的应用模块的执行过程和结果以及知识被查看和复用的结果、在知识层上根据检索信息进行知识自动检索的结果、在资源层上软硬件系统被调用的状态。所有的过程数据被系统存储在资源层的数据仓库中，作为知识构建的数据源。

当平台接到针对知识创建的用户指令时，按如下顺序启动平台的各个功能系统或模块，实现知识的创建：

S21、业务管理系统接收并解析用户指令，判断出用户指令包括有知识创建的任务时，系统自动跳转到实验知识系统的知识聚集模块，启动知识聚集模块。

S22、所述知识聚集模块根据用户的指定范围从资源层的数据仓库中提取数据，运用预先建立的知识发现算法对从数据仓库中提取的数据预处理为初步知识，所述预处理为提取数据属性信息并加载到数据的属性列表；

S23、知识聚集模块获取数据的属性信息并与记录的用户需求在系统提供的人机交互界面上进行对应显示，接收用户的对应匹配确认信息，筛选出与用户需求匹配的知识。

S24、所述知识整合模块对知识聚集模块筛选出的知识进行属性信息的配置和编辑，所述属性信息至少包括标题、关键词、摘要、格式、专业方向、创建者角色、所属项目、技术阶段、遵循的标准规范、重要级别、密级。所述知识整合模块自动获取由上述的知识发现算法提供知识的属性信息，并提供人机交互界面对知识的属性信息进行配置、编辑和确认。在知识的属性信息被配置和编辑后，根据属性信息自动分类存储到专业知识模块中。所述知识整合模块还对文档知识或文本知识进行结构化处理，便于用户的精准阅读。所述知识整合模块根据章、节、段、图、表自动碎片化文档或文本知识，生成若干个条目化的文本和若干个图表，作为文档或文本知识的子项。

S25、所述专业知识模块，根据知识的属性信息进行分类存储，包括研究成果类知识和业务流程模板类知识。所属研究成果类知识是由各类工具软件产生的描述了某个研究对象的结构、行为、参数和特性的数据，包括文档类知识、设计模型类知识、仿真模型类知识和演示模型类知识。所述业务流程模板类知识是指为完成某一工作任务选取若干个工具软件按照一定的流程步骤和数据流向执行的模板，在模板中提供人机交互界面实现对工具软件的操作选择和参数配置。

本实施例中，核反应堆数字实验平台在传统的业务层、应用层和数据资源层三层架构基础上增设知识层，对数据资源层的各类数据进行提取，筛选出与核反应堆业务相关的且经过验证的数据作为知识，并对知识增加属性信息以及必要的结构化规范化模板化操作，让数据以知识的形式被检索被借鉴被复用；也是为应用层和业务层的业务工作提供高效的辅助工具，知识层自动获取业务工作的信息数据，在语义网的支撑下获得与业务需求匹配的知识列表，借鉴复用相关的知识，提高业务工作的质量和效率。

核反应堆数字实验平台的改进主要在于

1、业务管理系统对用户指令进行解析和判断，并判断用户指令中的工作任务类型，当用户指令含有知识创建任务时，将指令发送到实验知识系统，当用户指令为实验设计或仿真任务时，按现有技术方式启动实验设计仿真环境系统。

2、知识层对知识的形成、管理、推送。

3、应用层对生成检索词汇表发送给知识层，并增设知识显示模块向用户显示推送的知识。

通过上述改进，让数据以知识的形式被检索被借鉴被复用，提高知识的利用程度，同时提高业务工作的质量和效率。

【实施例2】

在实施1的基础上，本实施例中提供一种基于核反应堆数字实验平台的核反应堆数字实验知识使用方法，该方法在所述核反应堆数字实验平台上构建知识层，对资源层的数据进行提取和预处理，形成知识；在执行核反应堆数字实验的实验设计或者实验仿真时，所述知识层根据应用层发送的检索词汇表生成检索信息，检索存储的知识并推送给应用层。

具体地，所述方法包括知识创建步骤和知识使用步骤：

所述知识创建步骤包括步骤S21-S25：

S21、业务管理系统接收并解析用户指令，判断出用户指令包括有知识创建的任务时，系统自动跳转到实验知识系统的知识聚集模块，启动知识聚集模块。

S22、所述知识聚集模块根据用户的指定范围从资源层的数据仓库中提取数据，运用预先建立的知识发现算法对从数据仓库中提取的数据预处理为初步知识，所述预处理为提取数据属性信息并加载到数据的属性列表；

S23、知识聚集模块获取数据的属性信息并与记录的用户需求在系统提供的人机交互界面上进行对应显示，接收用户的对应匹配确认信息，筛选出与用户需求匹配的知识；

S24、所述知识整合模块对知识聚集模块筛选出的知识进行属性信息的配置和编辑，所述属性信息至少包括标题、关键词、摘要、格式、专业方向、创建者角色、所属项目、技术阶段、遵循的标准规范、重要级别、密级。所述知识整合模块自动获取由上述的知识发现算法提供知识的属性信息，并提供人机交互界面对知识的属性信息进行配置、编辑和确认。在知识的属性信息被配置和编辑后，根据属性信息自动分类存储到专业知识模块中。所述知识整合模块还对文档知识或文本知识进行结构化处理，便于用户的精准阅读。所述知识整合模块根据章、节、段、图、表自动碎片化文档或文本知识，生成若干个条目化的文本和若干个图表，作为文档或文本知识的子项。

S25、所述专业知识模块，根据知识的属性信息进行分类存储，包括研究成果类知识和业务流程模板类知识。所属研究成果类知识是由各类工具软件产生的描述了某个研究对象的结构、行为、参数和特性的数据，包括文档类知识、设计模型类知识、仿真模型类知识和演示模型类知识。所述业务流程模板类知识是指为完成某一工作任务选取若干个工具软件按照一定的流程步骤和数据流向执行的模板，在模板中提供人机交互界面实现对工具软件的操作选择和参数配置。

所述知识使用步骤包括步骤S11-S14：

S11、业务管理系统接收并解析用户指令，当所述用户指令中包括有项目业务活动的工作任务时，根据工作任务的名称、任务类型、输入、输出以及约束条件等属性信息生成工作任务包，所述工作任务包不仅包括工作任务的属性信息，还包括工作任务所需的软件工具、工作流程、执行人员信息和绑定知识。所述业务管理系统把工作任务包发送到实验设计仿真环境系统。

S12、工作任务包具有进入实验设计仿真环境系统的接口，实验设计仿真环境系统根据工作任务包的任务类型和软件工具自动选择相应的应用模块，实验设计仿真环境系统的检索词汇发送模块把工作任务包的属性信息、执行人员信息和用户当前对应用模块的操作信息生成检索词汇表，实时发送到实验知识系统中；实验设计仿真环境系统中工作任务包的制定装填和结果还通过业务层反馈给用户；

S13、实验知识系统的检索信息接收解析模块接收实验设计仿真环境系统的上述检索词汇，生成检索信息，并启动知识应用模块在专业知识模块自动检索有用的知识并以知识条目的形式呈现在应用层的知识显示模块中，所述知识条目为知识的索引链接，用户通过知识条目可以查看知识的详细内容使知识被借鉴(比如用户参考该知识进行实验参数的配置、实验系统的配置等)，也可以在应用模块中加载知识使知识被复用。

具体地，所述实验知识系统接受实验设计仿真环境系统发送的检索词汇表，检索信息接收解析模块接收实验设计仿真环境系统的上述检索词汇，生成检索信息，知识应用模块根据检索信息通过知识推送算法对专业知识模块存储的各类知识进行自动检索推送相应的知识到应用层。

S14、所述基础功能系统自动记录整个平台的全过程数据，包括在业务层上工作指令接受和解析以及任务包生成、在应用层上任务包在相应的应用模块的执行过程和结果以及知识被查看和复用的结果、在知识层上根据检索信息进行知识自动检索的结果、在资源层上软硬件系统被调用的状态。所有的过程数据被系统存储在资源层的数据仓库中，作为知识构建的数据源。步骤S14与步骤S11-S13不分先后顺序。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种核反应堆数字实验平台的知识使用方法，其特征在于，在所述核反应堆数字实验平台上构建知识层，对资源层的数据进行提取和预处理，形成知识；在执行核反应堆数字实验的实验设计或者实验仿真时，所述知识层根据应用层发送的检索词汇表生成检索信息，检索存储的知识并推送给应用层。

2.根据权利要求1所述的一种核反应堆数字实验平台的知识使用方法，其特征在于，所述核反应堆数字实验平台分层架构而成，包括自下而上的资源层、知识层、应用层、业务层；所述资源层具有基础功能系统，所述知识层具有实验知识系统，所述应用层具有实验设计仿真环境系统，所述业务层具有业务管理系统；

所述方法包括知识创建步骤和知识使用步骤，所述知识创建步骤为对资源层的数据进行提取和预处理，形成知识；

所述知识使用步骤包括以下步骤：

S11、业务管理系统接收并解析用户指令，当所述用户指令中包括有实验设计或实验仿真的工作任务时，生成工作任务包，发送到实验设计仿真环境系统；所述工作任务包包括工作任务的属性信息、工作任务所需的软件工具、执行人员信息和用户当前对应用模块的操作信息；

S12、实验设计仿真环境系统根据工作任务包的任务类型和软件工具自动选择相应的应用模块，并把工作任务的属性信息、执行人员信息和用户当前对应用模块的操作信息生成检索词汇表，实时发送到实验知识系统中；并把工作任务包的执行状态和结果通过业务层反馈给用户；

S13、实验知识系统接收实验设计仿真环境系统的检索词汇表，生成检索信息，自动检索知识并通过应用层显示或者被发送给应用层调用。

3.根据权利要求2所述的一种核反应堆数字实验平台的知识使用方法，其特征在于，

所述知识创建步骤包括以下步骤：

S21、业务管理系统接收并解析用户指令，判断出用户指令包括有知识创建的任务时，系统自动跳转到实验知识系统；

S22、所述实验知识系统根据用户的指定范围从资源层中提取数据，提取数据属性信息并加载到数据的属性列表处理为初步知识；

S23、所述实验知识系统获取数据的属性信息显示给用户，接收用户的对应匹配确认信息，筛选出知识；

S24、所述实验知识系统接收用户输入指令对步骤S23筛选出的知识进行属性信息的配置和编辑，并存储到专业知识模块中。

4.根据权利要求3所述的一种核反应堆数字实验平台的知识使用方法，其特征在于，所述知识创建步骤还包括步骤S14：

S14、所述基础功能系统自动记录整个平台的全过程数据，所有的过程数据被存储在资源层的数据仓库中，作为知识构建的数据源，步骤S14与步骤S11-S13不分先后顺序。

5.根据权利要求2-4任一所述的一种核反应堆数字实验平台的知识使用方法，其特征在于，所述实验知识系统还包括语义支撑模块，所述语义支撑模块用于构建和维护核反应堆专业领域的词汇对应的语义网，作为知识创建和知识检索的语义处理的支撑；所述语义支撑模块把含义相同或相近的自然语言词汇关联到叙词，以得到规范的语义组，并建立各个语义组之间的关系，得到语义网；所述语义组之间的关系包括了上下级分项关系和平级参项关系；所述上下级分项关系是指两个语义组的叙词所描述的概念具有从属关系，所述平级参项关系是指两个语义组的叙词所描述的概念相互之间无从属关系但都从属于同一个叙词描述的概念；

在步骤S13中，自动检索知识时，在语义网中，检索信息的词汇所在的同一语义组的其它词汇同时作为检索信息，检索的优先级别相同，与该语义组具有直接的上下级分项关系和平级参项关系的语义组也作为检索信息，检索的优先级次之。

6.根据权利要求5所述的一种核反应堆数字实验平台的知识使用方法，其特征在于，步骤S13中，在生成检索信息时，所述检索信息是由纵向维度和横向维度构成的二维词组，纵向维度为检索词汇表，包括任务包名称、类型、输入、输出、所属项目、软件工具、工作流程、创建者信息、执行者信息的选项；横向维度是通过所述语义网生成与所述检索词汇表中每个词汇对应的横向语义表。

7.根据权利要求2-4任一所述的一种核反应堆数字实验平台的知识使用方法，其特征在于，步骤S22中所述实验知识系统根据用户的指定范围从资源层中提取数据时，采用webservice服务接口提取资源层的数据，其中结构化数据传输格式采用xml数据格式，非结构化数据采用base 64编码。