基于本體的材料外觀腐蝕等級(jí)與環(huán)境因素關(guān)聯(lián)規(guī)則研究.pdf

1、“材料自然環(huán)境腐蝕”作為一個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,從目前國(guó)家建設(shè)的需要來(lái)說(shuō),除了積累環(huán)境腐蝕數(shù)據(jù)外,還要著重解決自然環(huán)境腐蝕性的評(píng)價(jià)和從短期的加速腐蝕試驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)材料在自然環(huán)境中長(zhǎng)期的腐蝕行為和使用壽命。材料外觀腐蝕是材料在其服役期間與環(huán)境因素之間的相互作用導(dǎo)致材料表面產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象。材料外觀腐蝕特征信息,主要通過(guò)腐蝕特征大小、面積來(lái)確定材料外觀腐蝕等級(jí)。
　　目前,在自然環(huán)境腐蝕試驗(yàn)研究中,研究人員通過(guò)建立材料腐蝕數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件對(duì)所

2、需信息進(jìn)行收集、處理、存儲(chǔ)和管理,能實(shí)現(xiàn)信息的查詢及應(yīng)用。然而,隨著材料腐蝕試驗(yàn)研究的廣泛深入,試驗(yàn)參數(shù)的增加,所獲得的信息量呈指數(shù)增長(zhǎng)。面對(duì)海量的存儲(chǔ)數(shù)據(jù),如何從中發(fā)現(xiàn)潛在的、有價(jià)值的信息是材料腐蝕研究人員所關(guān)心的問(wèn)題。由于材料外觀腐蝕特征信息決定了材料外觀腐蝕等級(jí),而材料外觀腐蝕特征的產(chǎn)生與環(huán)境因素有緊密的關(guān)系,所以,研究材料外觀腐蝕等級(jí)與環(huán)境因素之間的關(guān)聯(lián)問(wèn)題,是材料腐蝕學(xué)科急需引入計(jì)算機(jī)等相關(guān)技術(shù)來(lái)解決的實(shí)際問(wèn)題。
　　隨

3、著材料腐蝕特征信息的不斷積累,信息量的急劇增加,試驗(yàn)參數(shù)的不斷變化,使得傳統(tǒng)關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘方法已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)實(shí)的需要,許多數(shù)據(jù)得不到有效提取、分析而不能被利用。同時(shí),各材料腐蝕試驗(yàn)站對(duì)腐蝕信息的獲取及存儲(chǔ)方式的不同,將產(chǎn)生不同的異構(gòu)數(shù)據(jù)集。如何解決材料外觀腐蝕等級(jí)與環(huán)境因素之間的關(guān)系,需要進(jìn)行基于本體論的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘技術(shù)的引入,并將其運(yùn)用在材料腐蝕領(lǐng)域中。
　　根據(jù)材料外觀腐蝕特征信息的特點(diǎn)、組成方式,本文主要進(jìn)行了如下研究工作:

4、
　　(1)研究了材料外觀腐蝕特征信息及環(huán)境因素的組成方式,材料外觀腐蝕特征處理方式,以及材料外觀腐蝕特征等級(jí)的評(píng)定。
　　(2)針對(duì)材料腐蝕數(shù)據(jù)特點(diǎn)及應(yīng)用目的建立了材料腐蝕領(lǐng)域的領(lǐng)域本體、全局本體,根據(jù)各試驗(yàn)站源數(shù)據(jù)建立局部本體,定義了局部本體與全局本體的映射關(guān)系及推理規(guī)則。設(shè)計(jì)了一個(gè)基于本體的材料腐蝕異構(gòu)數(shù)據(jù)源集成系統(tǒng),通過(guò)局部本體,全局本體及相應(yīng)的映射關(guān)系指導(dǎo)生成ETL規(guī)則。并根據(jù)ETL規(guī)則分解成對(duì)各源數(shù)據(jù)庫(kù)的子查詢,

5、最后將各子查詢結(jié)果重組并返回給集成系統(tǒng)查詢界面,實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)源的集成。
　　(3)提出一種基于矩陣的多值關(guān)聯(lián)規(guī)則算法。針對(duì)Apriori應(yīng)用于多值關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘時(shí)算法效率較低的問(wèn)題,提出一種改進(jìn)的多值屬性關(guān)聯(lián)規(guī)則算法—QMMA算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相比于基于Apriori的多值關(guān)聯(lián)規(guī)則算法,QMMA算法具有更小的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。
　　(4)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及各試驗(yàn)站總結(jié)的環(huán)境嚴(yán)酷度對(duì)環(huán)境因素進(jìn)行等級(jí)劃分后,使用QMMA算法對(duì)