CN113298911B - 一种基于lambda规则的图形化概念建模方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于lambda规则的图形化概念建模方法，包括：搭建初始图形化概念模型，模型包括本体视图、属性视图、关系视图和规则视图；获取论证目标；根据论证目标确定本体视图中的领域本体库信息，根据领域本体库信息确定属性视图中的资源、活动和关系的属性，根据领域本体库信息确定关系视图中资源和活动之间的关系，以及根据领域本体库信息和论证目标采用lambda表达式建立和管理规则视图中的规则，得到更新后的图形化概念模型；对更新后的图形化概念模型进行仿真，得到仿真结果；根据仿真结果和设计目标对更新后的图形化概念模型进行调整，得到优化后的图像化概念模型。可基于图形化界面，实现概念模型的快速敏捷构建。

Description

一种基于lambda规则的图形化概念建模方法

技术领域

本发明属于系统建模与仿真领域，特别是涉及一种基于lambda规则的图形化概念建模方法。

背景技术

建模与仿真（Modeling and Simulation,M&S）是一门新兴学科，建模是将现实中的数据、过程、限制等抽象为各种模型，而仿真则是模型的执行。随着计算机技术的不断发展，建模与仿真研究已经与理论研究、实验研究一起，作为科学研究的三种主要手段，受到广泛的关注和发展。特别是在军事系统仿真的研究中，建模与仿真技术已经服务于战略、战术、战法、训练、试验、分析、辅助决策等众多研究领域，而且应用范围还在不断扩展，研究层次也在不断深入。

随着仿真系统的规模在不断扩大，复杂度、精确度、时效性的要求也在不断提高，研究人员开始关注如何有效降低仿真系统开发成本、节约开发时间、提高仿真水平的问题。而概念模型作为现实世界的第一次抽象，其建模与验证技术成为了重要研究问题。

概念模型(Conceptual Model,CM)的定义首先起源于20世纪70年代信息系统工程领域。Zeigler在计算机建模与划分的过程中也提及了CM这一概念，这是CM在建模与仿真领域的雏形。随着建模与仿真技术的不断发展壮大，越来越多的专家学者开始对CM进行研究，进而产生了各自不同的理解与认识。锡拉丘兹大学的Sargent认为：“CM主要是为了进行特定情况和目的下的研究，对于待解决的问题实体或者领域的语言上的、逻辑上的或者数学上的描述和表示”。霍普金斯大学的Pace则认为：“CM的意图是一组仿真开发人员关于仿真内容信息描述的集合，在这组集合里面包含了仿真开发者对于仿真所必需要的一些系统假设、实体特性、应用算法、实体间数据和关系等，这组集合里面的信息联合起来描述了仿真开发者对于仿真需要表示和如何满足的充分理解”。美国SCS技术委员会在1979年发布的Terminology for model credibility报告中把整个仿真应用划分成了三个基本模块，以此为验证仿真应用的可靠性提供一个更好的技术框架，这三个基本模块分别为：实体（Reality）、概念模型（Conceptual Model）以及可计算模型（Computerized Model）。在这份发布的报告中，SCS技术委员会明确给出了CM及其相关定义，并把这些定义作为一种模型可靠性验证的通用标准来促进模型开发技术人员和潜在使用者之间的交流。到了20世纪80年代末至90年代初阶段，兰德公司的Paul Davis在对模型进行分析研究和对仿真系统进行整体评估论证时，对CM的重要性给与了充分的强调，并且提出了一种用CM来指导整个仿真应用系统开发和设计的思想。通过上述内容可知，在CM的初步发展时期内，对CM的研究主要集中在相关概念、作用以及基础的理论框架上，这也为以后CM的具体研究和应用打下了扎实的理论基础。CM的快速发展阶段从20世纪90年代到现今。在这个阶段里，CM的相关技术研究在建模仿真领域得到了快速的发展，国内外一些专家学者也针对现阶段仿真建模领域中所遇到的一些问题，对概念模型的作用、含义、建模和评估验证方法进入了非常深入的研究，并且在此基础上提出了多种不同的CM建模与评估效验方法。总的来说，在这个阶段内，CM相关技术研究呈现出了一种百家争鸣、百花齐放的学术盛况。自20世纪90年代初以来，仿真建模技术发展进入了分布式交互仿真时期（Distributed Interactive Simulation，DIS）。IEEE于1993年发布了关于DIS的相关标准1278，紧接着于1997年又发布了相关标准1278.4。随着仿真建模技术的不断发展与完善，仿真建模进入了高层体系结构时代（High LevelArchitecture Federation Development and Execution Process，HLA），IEEE于2000年发布了关于HLA的标准1516，并于2003年再次发布了HLA的1516.3标准。美国国防部在1995年10月公布了其建模与仿真主计划，在该计划中提出了一种未来仿真/建模的共同技术框架，这种共同技术框架由以下三部分组成，分别为：高层体系结构（High Level ofArchitecture，HLA）、任务空间概念模型（Conceptual Model of the Mission Space，CMMS）、数据标准（Data Standard，DS）。美国国防部建模与仿真办公室（DoD）于1996年再次颁布了一份关于CM的VV&A建议指导规范报告，在这份报告中，仿真概念模型（SimulationConceptual Model，SCM）被明确提出需要创建，并且将仿真概念模型描述成“一种详细的设计框架”，通过此框架，可以建立满足必要需求的仿真应用系统，其中这种框架中包含了仿真所必需的假设限制、逻辑关系以及使用算法等。建模仿真领域中目前有关CM的研究和探讨主要集中在CM的建模与验证方法上，而建模与验证又恰恰是CM的两大核心内容。目前存在多种不同的CM建模方法，如：自然语言建模、专用方法建模、基于XML语言的建模、基于UML的建模、基于IDEF的建模和基于Petri网的建模等等。自然语言建模是最直观最简单的建模方法，由于采用自然语言描述，这种建模方法非常适合开发技术人员和军事领域人员在CM建模初期的沟通与交流，能起到很好的桥梁作用，但是不具有形式化的特点；专用方法建模跟特定领域相关，能较好地、深入地描述整个仿真应用系统，但是这种方法需要开发技术人员对专业领域有较为深入的理解，对专业知识要求比较强，不具有通用性；基于XML语言、基于UML、基于IDEF和基于Petri网的建模方法从形式化角度来说都属于半形式化或者形式化方法，这些建模方法都拥有一定的形式化能力和相应的可视化建模工具，有成熟的商业支持，从不同程度上能较好地支持对概念模型结构和内容的分析，但是要求开发人员能够熟练掌握应用。

目前国内外众多专家和学者在仿真建模开发过程中针对CM提出了多种不同的CM描述方法，并将其应用于具体项目实践，这极大地推动了CM建模描述的研究，然而这些方法均存在一定问题，无法满足敏捷快速、直观以及可执行概念建模。

1：实体—关系（ER）方法，ER方法是一种于20世纪70年代被提出的、到目前依然被广泛使用的CM描述方法。在ER方法中CM由实体（Entity）、关系（Relation）和属性（Attribute）这三者组成，采用图形化的方式加以描述和表现。这种方法适合建立静态模型，其最初就是作为数据库模型辅助设计工具而提出的，故而思维受限于传统数据库模型（Database Model），不符合人们的正常思维习惯、缺乏自然性和直接性；同时分析复杂模型时，模型之间的关系描述不清、模型之间的动态行为特性等也无法描述，更不能描述模型所拥有的假设和相关算法等信息。

2：对象—角色（ORM）方法，ORM（Object–Role Modeling）方法是一种为了更好地帮助建模开发人员把握需求规则而提出的CM描述方法。该方法中CM采用自然语言来表示，模型的属性特征分离形成研究对象、对象与对象之间的关系采用角色来表示；并且于概念层与逻辑层两者之间建立了一一映射，强调了建模描述流程；所建模型具有较强稳定性，并且能够从该模型中提取出ER模型信息。这种方法中对对象、属性的描述没有相应规范，容易出现建模元素缺损、描述不清晰、二义性等问题。

3：面向过程方法在面向过程方法中，过程被定义为由一组活动组成的偏序集合，活动的执行调度由事件触发并且活动之间存在着明显的优先级顺序。过程可以包含子过程，子过程也可以包含子过程。这种描述方法以IDEF和Petri网描述语言为代表，主要偏重于对系统动态特性（状态、活动等）的描述，而对系统的静态特性（结构、关系、属性、功能等）描述较弱，不利于全面地把握整个仿真系统的需求。

4：面向对象方法面向对象方法这一思想来源自软件工程领域，它采用“构造—建模”这一过程来对问题域进行概念建模。在构造过程中，将问题域构造成一个问题域模型，并将该模型分解成相应的实体以及实体之间的交互关系；在建模过程中，将构造过程中得到的实体及其相应交互关系进一步细化，确定实体属性、功能、结构等以及交互的内容、信息等，然后解决这些内容的实现，这个过程中还需要做一些额外的工作，如：实体的抽象、封装、层次化、模块化甚至并发化、持久化。这种描述方法主要以UML描述语言为代表，从对象的角度对问题域进行概念建模分析，这使得建模开发人员需要有扎实的软件开发理论基础，并且在确定对象属性、功能、结构时存在着模糊性，因为没有一套完整的描述机制和范式，这使得该方法概念建模易出现建模元素缺损问题，同时该方法专业程度较高，不利于领域专家和开发技术人员之间的交流。

5：面向实体方法，面向实体方法是一种面向过程和面向对象的结合，实体是对具有相同特征的一类事物的抽象，而不是一个特定的个体，是问题域中的一个概念。该方法在问题域分析阶段采用面向过程的方法、而采用面向对象的方法依次进行以下工作：1)抽取实体；2)确定实体属性；3)确定实体交互；4)封装属性和交互，最后得到概念模型。这种方法以实体为主线，有效促进了领域专家和建模开发人员之间的交流，突出了建模重点，层次分明，减小了建模过程中的复杂性。但是这种方法存在明显的缺点，抽取实体过程中对实体的属性、功能和结构描述没有相应的规范，极易导致建模元素缺损、描述二义性等问题，这也给后期的建模开发带来了一定的难度。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供一种能够基于图形化界面，实现概念模型的快速敏捷构建的一种基于lambda规则的图形化概念建模方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

在一个实施例中，一种基于lambda规则的图形化概念建模方法，方法包括以下步骤：

步骤S100：搭建初始图形化概念模型，初始图形化概念模型包括本体视图、属性视图、关系视图和规则视图；

步骤S200：获取论证目标，其中，论证目标中包括设计目标、设计变量和约束条件；

步骤S300：根据论证目标确定本体视图中的领域本体库信息，根据领域本体库信息确定属性视图中的资源、活动和关系的属性，根据领域本体库信息确定关系视图中资源和活动之间的关系，以及根据领域本体库信息和论证目标采用lambda表达式建立和管理规则视图中的规则，得到更新后的图形化概念模型；

步骤S400：对更新后的图形化概念模型进行仿真，得到仿真结果；

步骤S500：根据仿真结果和设计目标对更新后的图形化概念模型进行调整，得到优化后的图像化概念模型。

优选地，步骤S100中，本体视图为属性视图、关系视图和规则视图提供本体类型，属性视图为关系视图和规则视图提供属性元数据，关系视图为规则视图提供关系参数，规则视图采用lambda表达式建立规则并对规则进行管理。

优选地，本体视图为树结构，属性视图为元数据结构，关系视图为有向图结构。

优选地，步骤S300中根据论证目标确定本体视图中的领域本体库信息，包括：

步骤311：根据论证目标中的设计变量建立资源本体；

步骤312：根据论证目标中的设计变量建立活动本体；

步骤313：根据论证目标中的设计变量、约束条件和设计目标建立关系本体；

步骤314：根据论证目标中的设计变量、约束条件和设计目标建立规则本体。

优选地，步骤S300中根据领域本体库信息确定属性视图中的资源、活动和关系的属性，包括：

根据资源本体确定资源的属性，根据活动本体确定活动的属性，根据关系本体确定关系的属性。

优选地，步骤S300中根据领域本体库信息确定关系视图中资源和活动之间的关系，包括：

步骤S321：根据领域本体库信息确定关系视图中资源-资源关系；

步骤S322：根据领域本体库信息确定关系视图中资源-活动关系；

步骤S323：根据领域本体库信息确定关系视图中活动-资源关系；

步骤S324：根据领域本体库信息确定关系视图中活动-活动关系。

优选地，步骤S300中根据领域本体库信息和论证目标采用lambda表达式建立和管理规则视图中的规则，包括：

步骤S331：根据领域本体库信息和论证目标采用lambda表达式建立配置规则；

步骤S332：根据领域本体库信息和论证目标采用lambda表达式建立等价规则；

步骤S333：根据领域本体库信息和论证目标采用lambda表达式建立活动规则；

步骤S334：根据领域本体库信息和论证目标对配置规则、等价规则和活动规则进行管理。

优选地，步骤S334包括：根据领域本体库信息和论证目标对配置规则、等价规则和活动规则进行补全、融合和冲突消解。

优选地，lambda表达式包括等价表达式、条件表达式和赋值表达式中的至少一种。

优选地，步骤S500之后，还包括：接收用户输入的查询指令，将查询指令输入至优化后的图像化概念模型，得到查询结果。

上述一种基于lambda规则的图形化概念建模方法，通过图形化的方式进行概念建模，基于论证目标确定本体视图中的领域本体库信息、属性视图中的资源、活动和关系的属性、关系视图中资源和活动之间的关系，以及根据领域本体库信息采用lambda表达式建立和管理规则视图中的规则，并利用离散事件仿真基础执行图形化概念模型，通过仿真结果和论证目标对更新后的图形化概念模型进行优化，在中文建模的支持度上和建模的灵活度和效率上，相比以往方法有了较大的提升，尤其是采取“先分散、再集中”的方式，利用lambda表达式进行规则建模和管理，极大提升了规则建模的便捷性，能够最大化实现规则解耦，上述图形化概念建模方法能够在体系仿真、系统仿真等领域得到广泛应用，发挥社会和经济价值。

附图说明

图1为本发明一实施例中一种基于lambda规则的图形化概念建模方法的流程图；

图2为本发明一实施例中本体视图的图形化描述示意图；

图3为本发明一实施例中关系视图的图形化描述示意图；

图4为本发明一实施例中各视图之间的关系示意图；

图5为本发明一实施例中概念模型本体架构图；

图6为本发明另一实施例中关系视图的示意图，其中，(a)表示总体流程卡中的关系视图，(b)表示资源最大数量约束卡中的关系视图，(c)表示充电活动卡中的关系视图，(d)表示登记活动卡中的关系视图，(e)表示更衣活动卡中的关系视图，(f)表示储物活动卡中的关系视图，(g)表示教学活动卡中的关系视图，(h)表示休息活动卡中的关系视图，(i)表示淋浴活动卡中的关系视图；

图7为本发明一实施例中仿真推进示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

在一个实施例中，如图1所示，一种基于lambda规则的图形化概念建模方法，方法包括以下步骤：

步骤S100：搭建初始图形化概念模型，初始图形化概念模型包括本体视图、属性视图、关系视图和规则视图。

具体地，概念模型是一种形式化描述，描述的内容包括建立软件组件时，所用到的算法、架构、假设与底层约束。这通常是对实际的简化描述，包括一定程度的抽象，显式或隐式地按照头脑中的确切使用方式进行构建。

在一个实施例中，本体视图为树结构，属性视图为元数据结构，关系视图为有向图结构。

具体地，本体视图基于以上本体分类，描述了领域本体，形成领域本体库，本体视图为树结构，本体视图的图形化描述如图2所示，A表示领域本体，B、C分别表示领域本体下的分类信息；属性视图主要描述资源、活动、关系的属性，形成元数据结构，采取属性表的形式；关系视图描述资源、活动之间的关系，采取有向图的方式，如图3所示，A依赖B。

在一个实施例中，步骤S100中，本体视图为属性视图、关系视图和规则视图提供本体类型，属性视图为关系视图和规则视图提供属性元数据，关系视图为规则视图提供关系参数，规则视图采用lambda表达式建立规则并对规则进行管理。进一步地，各视图之间的关系如图4所示。

步骤S200：获取论证目标，其中，论证目标中包括设计目标、设计变量和约束条件。

具体地，在本申请中，以新开一家健身房，利用仿真的手段进行论证评估为背景为例进行说明，论证目标为：设计目标为以最小的资源消耗代价，提高接待顾客的能力和顾客的满意度，同时优化服务流程，主要设计变量为面积分配、经营人员岗位配置等，约束条件是区域总面积固定。

步骤S300：根据论证目标确定本体视图中的领域本体库信息，根据领域本体库信息确定属性视图中的资源、活动和关系的属性，根据领域本体库信息确定关系视图中资源和活动之间的关系，以及根据领域本体库信息和论证目标采用lambda表达式建立和管理规则视图中的规则，得到更新后的图形化概念模型。

进一步地，在一个实施例中，步骤S300中根据论证目标确定本体视图中的领域本体库信息，包括：

步骤311：根据论证目标中的设计变量建立资源本体；

步骤312：根据论证目标中的设计变量建立活动本体；

步骤313：根据论证目标中的设计变量、约束条件和设计目标建立关系本体；

步骤314：根据论证目标中的设计变量、约束条件和设计目标建立规则本体。

具体地，该模型的本体分类一共有四种，参见图5，分别为：资源、活动、关系、规则。资源是具备一定数量的现实抽象事物，具备属性描述，例如时间、物品、人力、资金、信息、空间等；活动是发生的一段过程，能够对周边抽象世界产生影响，具备属性描述，一般由资源参与并改变资源的状态；关系是指资源到资源、活动到资源、资源到活动、活动到活动之间的联系，具备属性描述；规则是资源、活动、关系属性的变化逻辑规律，是对逻辑的描述，可分为配置规则、等价规则和活动规则。概念模型的本体架构如图5所示。

进一步地，结合本申请的背景和论证目标，根据设计变量建立资源本体，资源本体包括时间、物品、人力、资金、信息、空间，物品进一步包括储物柜、心率带、淋浴间、手套、更衣间和沙袋，人力包括顾客、前台和教练，空间包括登记区、教学区、休息区、更衣区、储物区和淋浴区；根据设计变量建立活动本体，活动本体包括登记、教学、休息、更衣、储物、淋雨和充电，根据设计变量、约束条件和设计目标建立关系本体，关系本体包括资源到资源、活动到资源、资源到活动、活动到活动之间的联系，而资源到资源的关系为约束，活动到资源的关系为消耗、补充、以来和影响，资源到活动的关系为创建，活动到活动的关系为服务和触发；根据设计变量、约束条件和设计目标建立规则本体，包括配置规则、等价规则和活动规则。

在一个实施例中，步骤S300中根据领域本体库信息确定属性视图中的资源、活动和关系的属性，包括：

根据资源本体确定资源的属性，根据活动本体确定活动的属性，根据关系本体确定关系的属性。

具体地，根据资源本体确定资源的属性，资源包括空间、人力和物品，具体到资源的属性，比如空间的面积，教学区的靶位数、更衣区的更衣间数等，根据活动本体确定活动的属性，如确定登记、教学、休息等的属性，根据关系本体确定关系的属性，如约束、消耗、补充、依赖、影响的属性等。

在一个实施例中，步骤S300中根据领域本体库信息确定关系视图中资源和活动之间的关系，包括：

步骤S321：根据领域本体库信息确定关系视图中资源-资源关系；

步骤S322：根据领域本体库信息确定关系视图中资源-活动关系；

步骤S323：根据领域本体库信息确定关系视图中活动-资源关系；

步骤S324：根据领域本体库信息确定关系视图中活动-活动关系。

具体地，资源与活动之间的关系视图如图6所示，其中，(a)表示总体流程卡中的关系视图，(b)表示资源最大数量约束卡中的关系视图，(c)表示充电活动卡中的关系视图，(d)表示登记活动卡中的关系视图，(e)表示更衣活动卡中的关系视图，(f)表示储物活动卡中的关系视图，(g)表示教学活动卡中的关系视图，(h)表示休息活动卡中的关系视图，(i)表示淋浴活动卡中的关系视图。

图6（a）中活动包括登记、更衣、储物、休息、教学和淋浴，各活动之间的关系为触发关系，比如当活动为登记时，对应图6中的（c），对应的资源为心率带、手套、顾客和前台，顾客创建登记活动，登记要消耗心率带和手套，登记会对顾客产生影响，比如登记过程中顾客的满意度，登记活动时需要消耗前台，登记完成后，登记与前台之间的关系为补充，以此类推，在确定领域本体库信息后，可确定资源和活动之间的相互关系，从而完成关系视图的建立。

在一个实施例中，步骤S300中根据领域本体库信息和论证目标采用lambda表达式建立和管理规则视图中的规则，包括：

步骤S331：根据领域本体库信息和论证目标采用lambda表达式建立配置规则；

步骤S332：根据领域本体库信息和论证目标采用lambda表达式建立等价规则；

步骤S333：根据领域本体库信息和论证目标采用lambda表达式建立活动规则；

步骤S334：根据领域本体库信息和论证目标对配置规则、等价规则和活动规则进行管理。

具体地，Lambda表达式是一个匿名函数，Lambda表达式基于数学中的λ演算得名，直接对应于其中的lambda抽象（lambda abstraction），是一个匿名函数，即没有函数名的函数。lambda表达式包括等价表达式、条件表达式和赋值表达式中的至少一种。配置规则包括：手套数量配置为100，心率带数量配置为100，登记区面积配置为200平方，沐浴区面积配置为100平方，每个更衣间的占用面积配置为5平方等赋值表达式等；等价规则包括，更衣间的数量等于更衣区的面积除以每一更衣间的占用面积，登记区的排队最大容纳数量等于登记区的面积除以每个顾客的占用面积等等价表达式表达；活动规则包括配置充电规则和登记规则，其中，充电规则和登记规则均包括活动判据、开始活动和活动结束，以充电规则为例进行说明，充电规则中的活动判据为心率带电量低于20%，对应条件表达式，当心率带电量低于20%时开始活动，对心率带进行充电，当心率带电量达到100%，充电状态为未进行时，表明活动结果，全局时间为心率带全局使用时间加上充电时间。对配置规则、等价规则和活动规则建立完毕后，统一对配置规则、等价规则和活动规则进行管理。

在一个实施例中，步骤S334包括：根据领域本体库信息和论证目标对配置规则、等价规则和活动规则进行补全、融合和冲突消解。

具体地，管理即从整理逻辑上完善规则，即进行规则的补全、融合以及冲突消解，以使规则视图中的规则更准确更优化。

步骤S400：对更新后的图形化概念模型进行仿真，得到仿真结果。

具体地，为了支持概念模型可执行，需要考虑时间维度，活动按照预设的规则改变资源状态，并推进仿真时间，状态改变和活动触发新的活动，从而时间线不断向前推进，如图7所示，活动1根据规则1和/或规则2改变资源状态，资源状态改变后，当有活动时，又会触发新的活动，比如活动2，活动2根据规则3又改变资源状态，后续又触发新的活动，以此类推，通过活动规则进行时间跳转，利用离散事件仿真的手段进行支撑，对更新后的图形化概念模型进行仿真，得到仿真结果。

步骤S500：根据仿真结果和设计目标对更新后的图形化概念模型进行调整，得到优化后的图像化概念模型。

具体地，根据仿真结果判断模型有没有达到设计目标，若没有达到设计目标，则对更新后的图形化概念模型进行调整，直至仿真结果达到设计目标，得到优化后的图像化概念模型。

在一个实施例中，步骤S500之后，还包括：接收用户输入的查询指令，将查询指令输入优化后的图像化概念模型，得到查询结果。

具体地，在图形化概念模型建好之后，还可以输入查询指令，具体可以是筛选、查找、过滤等操作。

上述一种基于lambda规则的图形化概念建模方法，通过图形化的方式进行概念建模，基于论证目标确定本体视图中的领域本体库信息、属性视图中的资源、活动和关系的属性、关系视图中资源和活动之间的关系，以及根据领域本体库信息采用lambda表达式建立和管理规则视图中的规则，并利用离散事件仿真基础执行图形化概念模型，通过仿真结果和论证目标对更新后的图形化概念模型进行优化，在中文建模的支持度上和建模的灵活度和效率上，相比以往方法有了较大的提升，尤其是采取“先分散、再集中”的方式，即先分散建立模型各个节点的业务数据和业务逻辑，再集中进行业务数据和业务逻辑的整理，集中进行管理，利用lambda表达式进行规则建模和管理，极大提升了规则建模的便捷性，能够最大化实现规则解耦，上述图形化概念建模方法能够在体系仿真、系统仿真等领域得到广泛应用，发挥社会和经济价值。

以上对本发明所提供的一种基于lambda规则的图形化概念建模方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于lambda规则的图形化健身房概念建模方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S100：搭建初始图形化健身房概念模型，所述初始图形化健身房概念模型包括本体视图、属性视图、关系视图和规则视图；

步骤S200：获取论证目标，其中，所述论证目标包括设计目标、设计变量和约束条件，所述设计目标为以最小的资源消耗代价提高接待顾客的能力以及顾客的满意度，所述设计变量为面积分配和经营人员岗位配置，所述约束条件为健身房区域总面积固定；

步骤S300：根据所述论证目标确定所述本体视图中的领域本体库信息，根据所述领域本体库信息确定所述属性视图中的资源、活动和关系的属性，根据所述领域本体库信息确定所述关系视图中资源和活动之间的关系，以及根据所述领域本体库信息和所述论证目标采用lambda表达式建立和管理所述规则视图中的规则，得到更新后的图形化健身房概念模型，所述领域本体库信息包括资源本体、活动本体、关系本体和规则本体；

步骤S400：对所述更新后的图形化健身房概念模型进行仿真，得到仿真结果；

步骤S500：根据所述仿真结果和所述设计目标对所述更新后的图形化健身房概念模型进行调整，得到优化后的图形化健身房概念模型；

步骤S300中根据所述领域本体库信息和所述论证目标采用lambda表达式建立和管理所述规则视图中的规则，包括：

步骤S331：根据所述领域本体库信息和所述论证目标采用lambda表达式建立配置规则，所述配置规则包括：手套数量配置、心率带数量配置、登记区面积配置、沐浴区面积配置以及每个更衣间的占用面积配置的赋值表达式；

步骤S332：根据所述领域本体库信息和所述论证目标采用lambda表达式建立等价规则，所述等价规则包括：更衣间的数量等于更衣区的面积除以每一更衣间的占用面积，登记区的排队最大容纳数量等于登记区的面积除以每个顾客的占用面积的等价表达式表达；

步骤S333：根据所述领域本体库信息和所述论证目标采用lambda表达式建立活动规则，所述活动规则包括配置充电规则和登记规则；

步骤S334：根据所述领域本体库信息和所述论证目标对所述配置规则、所述等价规则和所述活动规则进行补全、融合和冲突消解。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S100中，所述本体视图为所述属性视图、所述关系视图和所述规则视图提供本体类型，所述属性视图为所述关系视图和所述规则视图提供属性元数据，所述关系视图为所述规则视图提供关系参数，所述规则视图采用lambda表达式建立规则并对所述规则进行管理。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述本体视图为树结构，所述属性视图为元数据结构，所述关系视图为有向图结构。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S300中根据所述论证目标确定所述本体视图中的领域本体库信息，包括：

步骤311：根据所述论证目标中的设计变量建立资源本体；

步骤312：根据所述论证目标中的设计变量建立活动本体；

步骤313：根据所述论证目标中的设计变量、约束条件和设计目标建立关系本体；

步骤314：根据所述论证目标中的设计变量、约束条件和设计目标建立规则本体。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S300中根据所述领域本体库信息确定所述属性视图中的资源、活动和关系的属性，包括：

根据所述资源本体确定资源的属性，根据所述活动本体确定活动的属性，根据所述关系本体确定关系的属性。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S300中根据所述领域本体库信息确定所述关系视图中资源和活动之间的关系，包括：

步骤S321：根据所述领域本体库信息确定所述关系视图中资源-资源关系；

步骤S322：根据所述领域本体库信息确定所述关系视图中资源-活动关系；

步骤S323：根据所述领域本体库信息确定所述关系视图中活动-资源关系；

步骤S324：根据所述领域本体库信息确定所述关系视图中活动-活动关系。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述lambda表达式包括等价表达式、条件表达式和赋值表达式中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S500之后，还包括：接收用户输入的查询指令，将所述查询指令输入至所述优化后的图形化健身房概念模型，得到查询结果。

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