CN117480455A - 用于工艺工厂工程中的意图的表达和建模的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于工艺工厂工程中的意图的表达和建模的方法，包括以下步骤：由辅助系统(100)指导行动者(A1，A2)使用半形式化语句(P)以受控的自然语言向辅助系统(100)提供意图(I)，表达(S10)行动者(A1，A2)的意图，其中意图(I)是分层次结构的且包括描述要实现目标的至少一个目标(IG)、描述如何能够实现目标的至少一个实现(II)及描述用于至少一个实现(II)的需求的至少一个需求(IR)；由辅助系统(100)将意图(I)转换(S20)为意图模型(MI)，意图模型(MI)描述意图(I)之间的关系；由辅助系统(100)将意图模型(MI)变换(S30)为意图模型(MI)的图形表示(RG)，且将图形表示(RG)提供给行动者(A1，A2)；由辅助系统(100)使用行动者(A1，A2)提供的建模数据(DM)来对意图模型(MI)建模(S40)，图形表示(RG)允许行动者(A1，A2)向辅助系统(100)提供建模数据(DM)。
Description
发明领域
本发明涉及工艺工厂工程的领域。
背景技术
工艺工程的早期阶段的特征在于许多决策，诸如对合适的单元操作、适当的机器和装置的选择以及对抽象的工艺控制序列的确定。决策通常基于不同的需求和标准，诸如成本或与产品的兼容性。关于潜在的动机、目标和意图，决策必须是透明的和可描述的。其他学科，诸如自动化工程，继续使用来自早期阶段的需求和结果进行工作。目标表示目的，这些目的应该由系统对象通过各种行动来实现。意图通过额外地包含约束、可能的解决方案和上下文来缩小抽象目标。
解决方案必须以可记录的方式呈现，以便了解制定决策的过程。当前的描述方法(诸如流程图或文本描述)是僵化的，并且通常至多以半形式化表示来关注和提供解决方案(“如何”)，而不关注和提供潜在的目标和意图(“什么”和“为什么”)。在这些描述方法中，并不是所有的解决方案都被呈现出来，也不是所有的需求都以形式化和结构化的方式通过工艺工程的不同(子)阶段被示出。各利益相关者意图之间的冲突被理解得太晚。
在正在进行的工程工艺中做出改变的决策(例如，更换或增加设备、技术或工艺步骤)伴随有对新决策是否满足需求或是否与其抵触的同步检查(通常是手工进行)。各种决策由不同的人制定，这使得遍及所有这些水平来审查需求和目的是困难的。此外，目的中的一些是互相关联的，并且是因果相关的，但是在工程工作流程中稍后制定的决策并没有考虑这些因果依赖关系。解决方案验证和质量检查通常是通过检查非形式化需求并且将它们与提供的解决方案比较来手工进行的。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种方法，该方法允许在工艺工厂工程中进行意图的独立于学科的表达(formulation)和建模。该目的是通过独立权利要求的主题所实现的。从属的专利权利要求中可以明显地看出进一步的优选实施例。
根据本发明的一个方面，用于工艺工厂工程中的意图的表达和建模方法包括以下步骤。行动者由辅助系统通过指导行动者使用半形式化语句以受控的自然语言向辅助系统提供意图，表达行动者的意图，其中意图是分层次结构的并且包括描述要实现的目标的至少一个目标、描述如何实现目标的至少一个实现以及描述用于至少一个实现的需求的至少一个需求。由辅助系统将意图转换为意图模型，其中意图模型描述意图之间的关系。由辅助系统将意图模型变换为意图模型的图形表示，并且将图形表示提供给行动者。由辅助系统使用行动者提供的建模数据来对意图模型建模，其中图形表示允许行动者向辅助系统提供建模数据。
术语“目标”，如本文中所使用的，包括通过工艺工厂的生产过程应该实现的目的。
术语“实现”，如本文中所使用的，描述当某种情况发生时目标可以如何被实现。
半形式化语句优选地包括由行动者完成的完形填空。此外，语句包括通过行动者选择预定的答案或填写自由文本字段来回答对行动者的提问。
换言之，半形式化语句被变换为用于意图建模的图形描述方法。
意图模型优选地包括多个元素，例如生产工厂的目标、实现和需求以及由目标执行的工艺步骤等。此外，要素之间的依赖关系被建模在意图模型中。另外，工程师需要应用底层元模型的建模规则，以便实现的建模不能在没有分配给目标的情况下完成，而且同样地，需求的建模也不能在没有分配给实现的情况下完成。
优选地，行动者是工艺工程师或自动化工程师。
优选地，对意图模型建模包括由行动者或者特别是不同学科的多个行动者来扩展具有各种元素的意图模型，诸如任务、满意度水平、连接组成和贡献类型。
通过在行动者提供意图中指导行动者，辅助系统被提供有所有必要的信息以确定可以由一个或多个行动者来有效进行建模的意图模型行动者。
优选地，意图模型的建模是多个行动者的连续过程，行动者通过多个迭代步骤向意图模型提供输入。换言之，意图模型允许具有不同学科或换言之具有不同技术背景的不同行动者以易于被其他行动者理解的形式化方式来交换他们的意图和知识。
优选地，提供初始意图的行动者是工艺工程师。后来对意图模型建模的行动者至少是工艺工程师和/或自动化工程师。
优选地，意图模型示出了各行动者或换言之利益相关者的不同意图之间的相互作用。此外，意图模型允许识别工程冲突和度量需求完整性。
优选地，不同行动者的意图包括对不同意图的推理。因此，其他行动者，特别是不同学科的行动者，能够理解行动者的意图。
意向模型优选地用于工程的早期阶段，特别是前端工程设计，FEED。
优选地，方法是计算机实现的方法。
因此，方法允许提供结合了不同学科的多个行动者的知识和意图的意图模型行动者。
因此，方法更注重于意图而不是解决方案，并且因此针对每个行动者以图形化的方式定义连续的需求以及记录决策。
在优选实施例中，对意图模型建模包括调整和/或扩展意图模型的意图。
换言之，意图被指定有意图之间的依赖关系和因果关系。
在优选实施例中，行动者被指导来提供将每个实现分配给至少一个目标以及将每个需求分配给至少一个实现的意图。
换言之，需求不能直接被分配给目标，而是间接地被分配给实现。
换言之，目标可以被分配给其他目标，特别是可以构建此类目标-子目标层次结构。或者换言之，目标可以被分解成子目标。
可替代地，辅助系统被配置为自动地将不同的意图分配给彼此，特别是使用包括有关先前意图模型的知识的知识数据库中的知识。
在优选实施例中，意图模型包括多个抽象层，其中意图被分配给抽象层；其中，至少一个目标被分配给每个抽象层。
优选地，每个目标都可以从更高抽象层的实现中派生出来。
优选地，每个实现被分配给至少一个目标。
优选地，实现被分配给不同抽象层处的目标。
优选地，实现被分配给其他实现。
优选地，每个抽象层至少有一个行动者，并且在同一抽象层中工作的所有行动者都在相同的学科中工作，或者进一步优选地很大程度上在相同的学科中工作。
优选地，意图模型通过所有抽象层连接意图。因此，意图模型表示了针对所有行动者的一个连续模型。
在行动者边界内，各个行动者的所有意图，或者换言之由各个行动者执行的所有元素，都是根据先前抽象层的需求所定位的。行动者因此行动者表达他在行动者边界之外的需求，其中然后由后续的抽象层处理该需求。
换言之，来自一个抽象层的需求为下一个抽象层构建了基础。来自更高抽象层的需求优选地被使用作为下一个抽象层的目标。进一步优选地，需求是另一个意图模型中的目标的部分。
由于意图模型的结构，大的意图可以由辅助系统或各个行动者增量地进行分析。
在优选实施例中，意图模型应用概念的基于本体的表示以及它们与半形式化语句的关系。换言之，本体定义了半形式化语句的概念。特别是关键词、自由文本字段以及它们的关系。使用对本体的推理，可以推断出新的知识。
在优选实施例中，表达意图包括由辅助系统的推理引擎使用辅助系统的知识数据库推断出半形式化语句。
知识数据库优选地包括关于类似案例的信息，该信息由辅助系统使用来解释行动者提供的意图，特别是自由文本格式中提供的意图。
设定目标和/或实现以及构建意图模型的过程是创造性的、面向问题的过程。这可以由知识数据库支持，该知识数据库允许辅助系统通过类似问题案例的建议提供进一步的辅助。因此，行动者被提供预定义的意图建议，以支持行动者提供他的意图。此外，辅助系统知道意图建议的含义，因此当行动者选择预定义的意图建议时，不需要进行推断。
换言之，行动者提供包含意图的半形式化语句。意图可以直接用于辅助系统，或者需要由推理引擎从半形式化语句中进行推断。
在优选实施例中，每个抽象层与对意图模型建模的行动者的学科相关联。
优选地，行动者的学科包括工艺工程或自动化工程。
优选地，提供初始意图(意图模型是基于该初始意图所确定的)的行动者是工艺工程师。然后由各种学科对意图模型进行图形化建模。
因此，意图模型被使用作为独立于学科的模型，用于遍及工艺工厂工程的各个阶段的所有学科。
在优选实施例中，意图模型包括行动者边界，该行动者边界包括行动者的意图，其中行动者边界内的意图模型包括由行动者建模的目标和/或实现，并且其中行动者对行动者边界外的意图模型建模，其中行动者边界外的意图模型包括需求，其中该需求定义针对由另一个行动者所建模的意图模型的需求。
优选地，行动者边界内的意图模型描述了行动者的行动、可能的解决方案和/或决策。换言之，行动者边界描述了行动者具有哪些意图，特别是他定义了哪些任务以及他使用了哪些资源。
因此，行动者使行动者边界外的需求形式化，以作为针对与意图模型一起工作的下一个行动者的需求。
在优选实施例中，受控的自然语言包括固定文本块、预定义关键词、预定义逻辑运算符和/或具有自然语言的自由文本字段。
在优选实施例中，方法包括使用面向目标的需求语言(GRL)变换半形式化语句，其中GRL使用i*目标建模框架的子集。
从语句到GRL的一些可能的变换规则可以从表1中找到：
| 语句 | GRL | |
| 目标意图 | → | 硬目标 |
| 实现意图 | → | 任务 |
| 实现意图中的资源 | → | 资源 |
| 需求 | → | 行动者边界外的元素 |
| 文本中的组成 | → | 模型中的连接组成 |
表1
在优选实施例中，由辅助系统为工艺工厂提供满足意图的可能的设计解决方案。
换言之，设计解决方案对应于特定的实现。例如，实现“蒸馏”对应于设计解决方案“蒸馏技术xy”。
在考虑意图模型的部分，例如特定的产品、可能的实现、目标之间的冲突等的情况下提供设计解决方案。
优选地，由辅助系统为每个目标提供多个设计解决方案。进一步优选地，每个设计解决方案与满意度水平相关联，特别是来自GRL的满意度水平。行动者然后可以决定哪个设计解决方案满足需求，以及最终选择哪个设计方案。这向后续的行动者示出了哪些解决方案被选择以及它们被选择的原因。优选地，使用一个或另一个设计解决方案是有正当理由的。因此，满意度水平优选地与依赖关系相关联，以提供尽可能多的信息。优选地，满意度水平由使用意图模型的辅助系统自动确定。
换言之，可能的设计解决方案被表示在意向模型中。
在优选实施例中，方法包括由辅助系统执行一致性检查。
优选地，辅助系统使用用于检查和验证应用于意图模型的建模和映射规则的意图元模型来执行一致性检查。
换言之，意图元模型包含了用于对特定意图模型建模的建模规则。意图模型始终是特定使用案例的特定模型，然而底层元模型始终是通用的并且描述建模规则，该建模规则对于创建的所有意图模型都是普适性的。
优选地，辅助系统在发生下列情况之一后执行一致性检查。对于设计解决方案的决策改变。向意图模型添加或删除新元素，例如依赖性或约束。目标和实现方面的冲突。
一个抽象层中的改变可引起先前的和后续的抽象层中的改变。
例如，当行动者修改他的决定时，他自己的边界中的元素改变。这可能导致行动者边界之外的新需求。对于新决定，算法需要在每个抽象层上找到需要由其他行动者修改的所有元素。算法具体示出意图模型中在新决定后哪些目标可以达到，哪些目标不能达到。此外，如果意图模型与工程制品相关联，诸如流程图，然后它可以示出制品的哪些部分需要修改。
优选地，工程制品是在工程工艺中使用的描述手段、方法或工具。工程制品进一步包括工艺流程图和/或P&ID。
如果新元素被添加，则必须检查是否仍然满足其他行动者的先前解决方案。与先前的步骤类似，算法必须验证哪些目标仍然可以被实现以及哪些目标不再能够被实现。
如果改变被实施，不仅需要单独检查目标是否仍然可以被实现，还需要检查目标之间是否出现新冲突。
意图模型中元素的改变(无论是直接改变他们还是通过与其他工程制品的连接来改变)都可能增加新特性、依赖性等。在做出改变后无法实现的目标不仅应该被突出显示，而且还应该示出目标与改变之间的冲突究竟发生在哪里。这可以提供有关如何解决冲突的信息。
这可以通过额外的算法来检查目标的所有属性和它们的联系，以及改变对它们的影响。因此，辅助系统向行动者提供可能的不一致及它们的来源的指示，特别是在意图模型的图形表示中。
优选地，在所有行动者都已经工作于意图模型并且意图模型被认为是最终意图模型的情况下执行一致性检查。
在优选实施例中，方法包括使用意图模型设计工艺工厂的至少部分。
因此，意图模型提供可以作为工艺工厂设计规范的基础。例如，它可以区分三种不同的规范。需求规范列出了行动者边界之外的所有需求。抽象设计规范列出了后续层的行动者边界内的所有元素，这些元素对于满足来自先前层的需求是必需的。详细设计规范包含已开发的工程制品，诸如独立于领域的形式化工艺描述或领域特定的流程图。
从需求规范到抽象设计规范的转换如上文所描述地进行。
从抽象设计规范到详细设计规范的转换需要额外的步骤。对于从意图模型到详细工程制品的(半)自动转换，需要底层信息模型的映射。
在独立于领域的形式化工艺描述的情况下，示例映射可能类似于
表2：
表2
从形式化工艺描述中，几个领域特定的工程制品可以被导出，诸如块流程图BFD。
在优选实施例中，方法包括由辅助系统提供产品、工艺和资源PPR模型，其使用意图模型向行动者提供PPR视图。
PPR模型是意图模型的部分，并且因此也是意图元模型的部分。它仅仅以一种方式提供建模规则，即可以使用PPR概念对实现进行建模，例如，如果实现“水”应该被建模为添加剂，则可以根据PPR模型指定“水”是“产品”。通过使用PPR模型，另外的知识被集成到意图模型中。
来自意向模型的“资源”元素被分成三个不同的资源元素：首先，产品，其描述输入和(期望的)输出。第二，工艺，其描述将输入变换为输出的工艺步骤。第三，资源，其描述执行工艺步骤的资源。
工艺元素作为资源被引入到意图模型中。该资源可以被扩展并且详细化为工艺描述，其中的元素(诸如输入或输出)被连接到意图模型中的其他元素。为此目的，形式化的工艺描述被用作描述语言。
根据本发明的一方面，用于工艺工厂工程中的意图的表达和建模的辅助系统被配置为执行本文所描述的方法。
优选地，计算机程序包括指令，当程序由计算机执行时，该指令使计算机执行本文所描述的方法。
附图说明
本发明的主题将在以下文本中参照优选的示例性实施例进行更详细的解释，这些示例性实施例在所附附图中图示出，其中：
图1示出了用于工艺工厂工程中的意图的表达和建模的系统的示意图；
图2示出了意图模型的示意图；以及
图3示出了在工艺工厂工程中用于意图的表达和建模的方法的示意图。
附图中使用的附图标记以及其含义在附图标记列表中以概要形式列出。原则上，相同部分在图中具有相同的附图标记。
具体实施方式
图1描述了在工艺工厂工程中用于意图的表达和建模的辅助系统100。辅助系统100包括模型单元10、输入界面20、推理引擎30、图形单元40、知识数据库50和设计单元60。
知识数据库50包含本体中半形式化语句的先前表达的知识。因此，如果行动者想要表达某样东西，知识数据库会提供先前的知识，例如常用的表达、目标等。此外，它存储当前生成的知识。知识数据库50进一步包含先前意图模型MI的知识。因此，如果行动者想要为元素之间的关系建模，则知识数据库50可以包含示例性的依赖性。
模型单元10被配置为向第一行动者A1提供指导数据Dguide。第一行动者A1是工艺工程师。指导数据Dguide包含用于第一行动者A1的信息，该信息应该帮助第一行动者A1向辅助系统100提供必要的信息，以便生成适当的意图模型MI。例如，指导数据Dguide包含预定的半形式化语句，特别是完形填空或间隙文本。指导数据Dguide由模型单元10经由输入界面20所提供。输入界面20包括视觉单元，特别是给第一行动者A1显示指导数据Dguide行动者的显示器。输入界面20被配置为接收来自第一行动者A1的半形式化语句P。例如，半形式化语句P包括所提供的完形填空，完形填空中填充了第一行动者A1与第一行动者A1想要输入辅助系统100的意图有关的信息。可替代地，第一行动者A1以自由文本格式输入他的意图。换言之，第一行动者A1输入针对工艺工厂工程的信息，特别是他针对工艺工厂的工程的意图。换言之，第一行动者A1的与工艺工厂必须执行什么以及为什么要执行以实现工艺工厂的某个目标有关的意图。指导数据Dguide以此形式被结构化，使得第一行动者A1向辅助系统100输入不同类型的意图。意图I应该包括目标IG、实现II和需求IR。因此，例如，指导数据Dguide包括类似“我想要实现_____”的句子，其中第一行动者A1被要求填写，即工艺工厂的工艺应该实现的目标。输入由辅助系统100解释为目标IG。此外，指导数据Dguide包括类似“当我遇到情况_____时，我想要执行目标导向的行为_____”的句子，其中第一行动者A1被要求填写，即选择哪种实现来实现目标。输入由辅助系统解释为实现II。例如，指导数据Dguide包括类似“为了执行目标导向的行为____，任务需要____和_____”的句子，其中第一行动者A1被要求填写，即针对实现设定了哪些需求。该输入由辅助系统100解释为需求IR。第一行动者A1优选地使用可访问辅助系统100的个人计算机。因此，第一行动者A1获得个人计算机的外围设备所显示的指导数据Dguide，并且使用个人计算机的外围设备将语句P输入辅助系统100中。
语句P由输入界面20接收并且被提供给推理引擎30。推理引擎30被配置为从所提供的语句P中推断第一行动者A1的另外意图I。特别地，这通过访问知识数据库50来实现。知识数据库50包括关于行动者的先前意图以及特别是先前输入的知识K。因此，推理引擎30将第一行动者A1的语句P映射到意图I，然后意图I被提供给模型单元10。
如果第一行动者A1的语句P直接参考指导数据Dguide，则语句P直接包含意图I，以便模型单元10直接从语句P中提取意图I。换言之，第一行动者A1提供包含意图I和/或所谓的隐藏意图的语句P，或者换言之另外知识，该另外知识被提供给推理引擎30来推断出以意图I的形式的针对另外知识的语句。
半形式化语句P由行动者A1、A2输入。由于底层本体描述了语句的概念，因此半形式化语句具有基于本体的描述。推理引擎30可以随时被启动，并且自动推理所有隐藏的知识。行动者仅仅需要激活推理引擎。
模型单元10被配置为将所提供的意图I转换为意图模型MI。本案例中的模型单元10也访问知识数据库50，并且使用知识数据库50的知识K将所提供的意图I转换为意图模型MI。意图模型MI包括分层次结构，该分层次结构反映了目标IG、实现II和需求IR及其相互之间的依赖性和关系。
然后意图模型MI被提供给图形单元40，该图形单元40被配置为将意图模型MI变换为意图模型MI的图形表示RG。图形单元40访问知识数据库50并且使用知识数据库50的知识K将意图模型MI变换为图形表示RG。然后图形表示RG被提供给第一行动者A1。图形表示RG允许第一行动人A1直接对意图模型MI建模。换言之，第一行动者A1使用图形表示RG向输入界面20提供建模数据DM。例如，第一行动者A1在图形表示RG中调节不同实现意图II之间的关系。图形表示RG的变化由建模数据DM反映出。然后建模数据DM被提供给建模单元10，该建模单元10相应地调整意图模型MI。图形表示RG不仅可以由第一行动者A1所访问，也可以由另外的行动者所访问。例如，第二行动者A2被提供了图形表示RG。本案例中的第二行动者A2是自动化工程师，且因此与第一行动者A1来自不同的学科。图形表示RG允许第二行动者A2和第一行动者A1来对意图模型MI建模。这使得来自不同学科的行动者可以针对工艺工厂工程输入他们的意图。
为达到目标而具体实现的决定是由行动者自身做出的。意图模型MI可以示出元素之间可能存在的冲突，使得可以看到实现II是否满足目标IG。最终，行动者应该决定选择最能满足他的目标IG的实现II。然后，该决定被记录，例如通过强调被选择的实现II。来自另一个学科的下一个行动者现在可以看到，哪一个实现II已经被选择，也可以看到为什么某些其他的实现II还没有被选择。
当第一行动者A1和第二行动者A2对意图模型MI建模后，该模型然后被称为最终意图模型，该意图模型MI被提供给设计单元60。设计单元60被配置为基于意图模型MI为工艺工厂提供设计规范S。
图2示出了意图模型MI的示意图。意图模型MI包括多个抽象层。在这个案例中，意图模型MI包括由第一行动者A1建模的第一抽象层L1；由第二行动者A2建模第二抽象层L；由第三行动者A3建模的第三抽象层L3。在这个案例中，第一行动者A1是工艺工程师，第二行动者A2和第三行动者A3是自动化工程师。
在第一抽象层L1中，第一行动者A1在第一行动者边界B1中已经对具有第一实现II1、第二实现II2、第三实现II3和第四实现II4的第一目标IG1建模。第一行动者边界B1包含了第一行动者A1的关于他定义的任务和他使用的资源的所有意图。第一行动者边界B1包含第一行动者A1的行为、可能的解决方案和决定。第一抽象层L1也包括第一需求IR1，该第一需求由第一行动者A1形式化为针对下一行动者(即第二行动者A2)的需求行动者。
以面向目标的需求语言GRL来图示图2的意图模型IM，其使用i*目标建模框架的子集。
例如，第一目标IG1定义终端产品的制造。本案例中的第二实现II2定义具体生产工艺的用法。本案例中的第一实现II1定义特定输入材料和特定添加剂的用法。第三实现II3进一步定义具体的输入材料以及第四实现II4进一步明确具体的添加剂。在第一行动者边界B1之外，第一抽象层L1包含第一需求IR1。第一需求IR1定义第二实现II2所必须使用的具体工艺。
因此，第一需求IR1定义针对由第二行动者A2所建模的第二抽象层L2的需求。第二抽象层L2包括第二行动者边界B2中的第二目标IG2、第五实现II5、第六实现II6和第七实现II7。第二抽象层L2进一步包括在第二行动者边界B2之外的第二需求IR2和第三需求IR3，其由第二行动者A2形式化为针对下一行动者(即第三行动者A3)的需求行动者。第二行动者边界B2包含了第二行动者A2关于他定义的任务和他使用的资源的所有意图。第二行动者边界B2包含第二行动者A2的行为、可能的解决方案和决定。
第二目标IG2定义具体的设计工艺，即第一抽象层L1的第一需求IR1的所需工艺。第五实现II5定义特定的反应作为主要工艺的用法。第六实现II6定义特定的溶解方法作为辅助工艺的用法。第七实现II7定义特定操作的用法。第二需求IR2定义第五实现II5所需要的特定反应的需求。第三需求意图IR3定义第六实现意图II6的具体溶解方法的需求。
因此，第二需求IR2和第三需求IR3定义针对第三抽象层L3的需求。第三抽象层L3包括第三行动者边界B3的第三目标IG3、第八实现II8和第九实现II9。第三抽象层L3进一步包括第三行动者边界B3之外的第四需求IR4，其由第三行动者A3形式化为针对下一行动者的需求。第三行动者边界B3包含第三行动者A3关于他所定义的任务和他所使用的资源的所有意图。第三行动者边界B3包含第三行动者A3的行为、可能的解决方案和决定。
第三目标IG3定义特定的反应，该反应是第二抽象层L2的第二需求IR2的所需的反应。第八实现II8定义可以用来实现第三目标IG3的特定反应的第一工艺。第九实现II9定义可以用来实现第三目标IG3的特定反应第二工艺。行动者通过评估第一工艺或第二工艺的用法对于实现第三目标IG3的反应的情况，第三行动者A3进一步扩展了信息模型MI。第三行动者A3通过第一工艺的用法满足第二需求IR2并且第二工艺的用法也满足第二需求意图IR2，而第一工艺的用法仅仅勉强满足第二需求IR2的信息来明确意图模型MI。因此，第三行动者A3决定应该使用第二工艺。因此，第三行动者A3定义必须由意图模型MI的另一抽象层提供的第二工艺的第四需求IR4。因此通过阅读意图模型MI，第一行动者A1和第二行动者A2被告知选择第二工艺来满足第二需求IR2以及被告知为什么选择第二工艺来满足第二需求IR2。
意图模型MI通过所有抽象层L1，L2，L3连接，并且表示针对所有行动者A1，A2，A3的一个连续模型。
图3示出了在工艺工厂工程中用于意图的表达和建模方法的示意图。
在第一步S10中，辅助系统100通过指导行动者A1使用半形式化语句P以受控的自然语言向辅助系统100提供意图I来表达行动者的意图，其中意图I是分层次结构的并且包括描述要实现的目标的至少一个目标IG、描述如何实现目标的至少一个实现II以及描述用于至少一个实现II的需求的至少一个需求IR。在第二步S20中，辅助系统100将意图I转化为意图模型MI，其中意图模型MI描述意图I之间的关系。在第三步S30中，辅助系统100将意图模型MI变换为意图模型MI的图形表示RG，并且图形表示RG被提供给行动者A1、A2。在第四步S40中，辅助系统100使用行动者A1，A2提供的建模数据DM来对意图模型MI建模，其中图形表示RG允许行动者A1，A2向辅助系统100提供建模数据DM。
Claims (15)
1.一种用于工艺工厂工程中的意图的表达和建模的方法，所述方法包括以下步骤：
由辅助系统(100)通过指导行动者(A1，A2)使用半形式化语句(P)以受控的自然语言向所述辅助系统(100)提供意图(I)，表达(S10)所述行动者(A1，A2)的意图，其中所述意图(I)是分层次结构的并且包括描述要实现的目标的至少一个目标(IG)、描述如何实现所述目标的至少一个实现(II)以及描述用于至少一个实现(II)的需求的至少一个需求(IR)；
由所述辅助系统(100)将所述意图(I)转换(S20)为意图模型(MI)，其中所述意图模型(MI)描述所述意图(I)之间的关系；
由所述辅助系统(100)将所述意图模型(MI)变换(S30)为所述意图模型(MI)的图形表示(RG)，并且将所述图形表示(RG)提供给所述行动者(A1，A2)；
由所述辅助系统(100)使用所述行动者(A1，A2)提供的建模数据(DM)来对所述意图模型(MI)建模(S40)，其中所述图形表示(RG)允许所述行动者(A1，A2)向所述辅助系统(100)提供所述建模数据(DM)。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中建模所述意图模型(MI)包括：
调整和/或扩展所述意图模型(MI)的所述意图(I)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其中所述行动者(A1，A2)被指导来提供所述意图(I)，每个实现(II)被分配给至少一个目标(IG)，以及每个需求(IR)被分配给至少一个实现意图(II)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其中所述意图模型(MI)包括多个抽象层(L1，L2，L3)，其中所述意图(I)被分配给所述抽象层(L1，L2，L3)；其中至少一个目标(IG)被分配给每个抽象层(L1，L2，L3)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其中所述意图模型(MI)应用概念的基于本体的表示以及它们与所述半形式化语句(P)的关系。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
表达所述意图(I)包括：
由所述辅助系统(100)的推理引擎(30)使用所述辅助系统(100)的知识数据库(50)推断出所述半形式化语句(P)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其中每个抽象层(L1，L2，L3)与对所述意图模型(MI)建模的所述行动者(A1，A2，A3)的学科相关联。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其中所述意图模型(MI)包括行动者边界(B1，B2，B3)，所述行动者边界(B1，B2，B3)包括所述行动者(A1)的所述意图(I)；
其中所述行动者边界(B1，B2，B3)内的意图模型(MI)包括由所述行动者(A1)建模的所述目标(IG)和所述实现(II)，并且其中所述行动者(A2)对所述行动者边界(B1，B2，B3)外的所述意图模型(MI)建模，其中所述行动者边界(B1，B2，B3)外的所述意图模型(MI)包括所述需求(IR)；
其中所述需求(IR)定义针对由另一个行动者(A2)所建模的所述意图模型(MI)的需求。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其中所述受控的自然语言包括固定文本块、预定义关键词、预定义逻辑运算符和/或具有自然语言的自由文本字段。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括以下步骤：
使用面向目标的需求语言(GRL)变换所述半形式化语句(P)，其中所述GRL使用i*目标建模框架的子集。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括以下步骤：
由所述辅助系统(100)针对所述工艺工厂提供满足所述意图(I)的可能的设计解决方案(S)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括以下步骤：
由所述辅助系统(100)执行所述意图模型(MI)的一致性检查。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括以下步骤：
使用所述意图模型(MI)和所述提供的设计解决方案来设计所述工艺工厂的至少部分。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括以下步骤：
由所述辅助系统(100)提供所述意图模型的产品、工艺和资源PPR模型扩展，所述PPR模型扩展使用所述意图模型(MI)来向所述行动者(A1，A2，A3)提供PPR视图。
15.一种用于工艺工厂工程中的意图的表达和建模的辅助系统，所述辅助系统被配置为执行根据权利要求1-14中任一项所述的方法。
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| EP21179326.0A EP4105740A1 (en) | 2021-06-14 | 2021-06-14 | Method for formulation and modelling of intentions in process plant engineering |
| EP21179326.0 | 2021-06-14 | ||
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|---|---|
| CN117480455A true CN117480455A (zh) | 2024-01-30 |
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Family Applications (1)
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