煤矿本体建模及应用--详细介绍

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 当前位置:店销书,专著 煤矿本体建模及应用
   
煤矿本体建模及应用
作者:潘理虎,
书名:煤矿本体建模及应用
定价:¥ 99 元
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开本: 小16K
标准书号: 978-7-03-058279-9
字数(千): 271
页数: 224
出版日期: 2019-3-26
发行号: TD-0251.0101
装帧: 平装
点击热度: 1135
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编辑推荐
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获奖情况
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图书介绍
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  近年来,煤矿安全生产技术得到快速发展,我国煤矿安全生产状况有明显改善。但由于煤矿生产环境的复杂性,煤矿事故仍时有发生,危害严重且影响社会稳定。
  本书以提高煤矿安全生产监管技术水平为目的,在分析本体相关理论及煤矿领域知识的基础上,结合人工智能理论与方法,构建了煤矿领域本体模型,并将之应用于煤矿安全生产管理系统。主要阐述了基于Jena的本体模型推理本体半自动化构建、更新及不确定性推理等方法与技术,并分别介绍了煤矿本体在煤矿安全监测、事故逃生应急疏散及井下安全生产时空信息管理方面的应用案例。对本体理论在煤矿领域中的应用具有一定的理论与实践意义。
  本书可作为高等院校煤矿安全、计算机应用等专业领域高年级本科生和研究生学习参考,亦可供煤矿安全相关从业人员及从事本体研究工作的专业人员参考。

 
前言
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安全生产是煤矿企业的生命线,也关系到国家社会经济的稳定发展。随着计算机技术在煤矿领域的广泛应用,该领域的安全生产和事故预防信息化技术得到快速发展,进而促进了煤矿安全生产水平的提高。本书从提高煤矿安全监测预警水平出发,将本体作为一种知识表达方式被引入煤矿安全监测监控领域,为煤矿安全生产提供统一的领域知识体系,实现信息的逻辑推理,并通过推理机制发现井下生产信息的隐含知识,从而提高煤矿井下安全事故预警的准确度,为煤矿井下生产活动的顺利进行提供保障。
本体用来表示相关领域的知识,使计算机能够像人类一样识别信息。20 世纪 90 年代,人们将本体概念引入知识工程、信息技术、人工智能及企业管理中,使得本体理论在这些领域得到迅速发展。学者们创建了许多可广泛使用的本体,其中主要有美国普林斯顿大学研制的万维网,南加州大学的GUM、SENSUS,CYKOAP集团的SAY,加州大学伯克利分校的FRAMENET,以及得克萨斯大学的知网等。目前,本体仍是知识工程领域中一个重要的研究课题。国内外的学者为此做了很多研究,并且已经取得了一些成果。但针对煤矿安全生产领域的本体模型研究较少,且没有实现井下情境信息的智能推理与检索。由于煤矿安全生产环境及其过程的复杂性,在煤矿本体研究中还有许多问题需要结合实际应用予以解决。
本书共分为9章。第1章分析了煤矿领域本体模型的研究目的及意义,介绍了本体的国内外研究现状;第2章概述了本体的相关技术及其理论基础,指出了后续使用方法及技术的优势;第3章设计了煤矿领域本体的构建流程,实现了本体模型的构建,并给出了本体半自动化构建及更新的方法;第4章构建了用于本体推理的规则库,并引入了本体不确定性推理方法;第5章设计实现了一个基于本体推理的煤矿安全监测系统;第6章论述了基于煤矿本体构建煤  矿安全知识图谱的方法与流程,以量化的方式对煤矿预警问题进行分析探究;第7章通过本体模型和煤矿相结合,搭建出了煤矿事故逃生系统的仿真本体模型;第8章在本体理论与面向对象思想的指导下,构建了一个基于本体的煤矿井下安全生产时空数据模型,设计并开发出一套煤矿井下安全生产时空信息原型系统;第9章总结本书主要的研究工作及成果。
  本书得到“十二五”山西省科技重大专项项目“基于人-机-环联动煤矿井下生产全过程监测预警及重大事故救援指挥集成系统研究”和山西省-中国科学院科技合作重大项目“基于地理特征数据的煤矿安全生产关键技术研究”的支持,在此向山西省科技厅表示感谢。
  本书从规划、编写到出版离不开团队的支持和帮助。感谢太原科技大学郭勇义教授、陈立潮教授、张英俊教授,以及谢斌红、赵淑芳、赵红燕、翁自觉、谢建林、李川田等各位老师的关心和大力支持。感谢刘婷、李婉婉、张朝伟、药慧婷、张佳宇、芦飞平、李云凯、郭华等同学的辛勤工作。
  感谢科学出版社各位编辑同志为本书顺利出版付出的努力。
  由于自身能力及编写时间的限制,本书仍有许多不足之处,欢迎读者批评指正。

 

 
图书目录
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第1章  绪论 1
1.1  背景与意义 1
1.2  本体理论研究 2
1.3  本体应用研究 4
第2章  本体理论基础 6
2.1  本体定义 6
2.2  本体组成 7
2.3  本体分类 7
2.4  本体功能 9
2.5  本体评价 10
2.6  本体描述语言 12
2.6.1  基于人工智能的本体描述语言 12
2.6.2  基于Web的本体描述语言 13
2.7  本体构建 16
2.7.1  本体建模工具 16
2.7.2  本体构建原则 18
2.7.3  本体建模方法 19
2.8  本体推理 23
2.8.1  推理方法及其分类 23
2.8.2  常见推理机介绍 25
2.8.3  Jena推理机 26
2.8.4  基于本体的推理技术 32
2.9  本章小结 34
第3章  煤矿领域本体构建和更新 35
3.1  本体构建方法及工具选择 35
3.2  煤矿领域本体构建步骤 37
3.3  煤矿领域本体实现 39
3.3.1  煤矿瓦斯监控系统本体模型 39
3.3.2  煤矿采煤工作面本体模型 41
3.3.3  煤矿掘进工作面本体模型 46
3.3.4  煤矿通风与运输系统本体模型 51
3.4  基于FCA的本体半自动化构建 57
3.4.1  FCA相关理论 58
3.4.2  概念格构造算法 59
3.4.3  FCA在领域本体构建中的应用 60
3.4.4  基于FCA的动态本体构建方法 61
3.4.5  煤矿动态本体构建的实现 63
3.5  基于语义相似度的本体概念更新 68
3.5.1  WordNet简介 69
3.5.2  传统的相似度算法 70
3.5.3  基于WordNet的改进相似度计算 72
3.5.4  基于改进相似度算法的本体更新方法 74
3.5.5  实验及结果分析 76
3.6  本章小结 79
第4章  基于Jena的本体模型推理研究 80
4.1  基于Jena推理规则的创建 80
4.1.1  Jena推理规则的定义 80
4.1.2  煤矿领域本体推理规则的创建 82
4.2  基于证据理论的本体不确定性推理 96
4.2.1  基于本体推理的煤矿安全监测 96
4.2.2  改进的D-S证据理论 97
4.2.3  面向井下环境评估的本体不确定性推理应用 99
4.2.4  实验及结果分析 101
4.3  本章小结 102
第5章  基于本体推理的煤矿安全监测系统 103
5.1  系统分析 103
5.1.1  可行性分析 103
5.1.2  需求分析 105
5.1.3  角色分析 107
5.2  系统设计 109
5.2.1  系统模块概述 110
5.2.2  详细设计 112
5.3  系统实现 116
5.3.1  注册登录界面 116
5.3.2  系统主界面 117
5.4  本章小结 122

第6章  基于本体的煤矿安全知识图谱研究 123
6.1  知识图谱 123
6.1.1  知识图谱的定义 123
6.1.2  知识图谱的应用 124
6.2  知识图谱的构建与设计 124
6.2.1  整体架构设计 124
6.2.2  知识抽取流程设计 127
6.2.3  本体设计 128
6.3  基于Jena的知识抽取 128
6.3.1  本体存储 128
6.3.2  RDF生成 128
6.4  基于Neo4j的知识存储 128
6.4.1  Neo4j介绍 129
6.4.2  知识图谱存储 129
6.5  知识图谱绘制的方法、步骤和工具 129
6.5.1  文献计量方法 129
6.5.2  统计分析方法 131
6.5.3  数据挖掘方法 131
6.5.4  知识图谱的绘制步骤 132
6.5.5  知识图谱的绘制工具 136
6.6  煤矿预警知识图谱 137
6.7  本章小结 142
第7章  基于本体的煤矿事故逃生应急疏散仿真系统 143
7.1  研究背景 143
7.2  建模技术简介 144
7.3  突发火灾的群体活动分析 146
7.3.1  群体逃生行为产生的主要动力性因素 146
7.3.2  火灾逃生中的主体分类 147
7.3.3  内部模型结构设计 147
7.3.4  逃生行为生成机制 148
7.3.5  判断功能与逃生模型 149
7.3.6  学习功能 150
7.3.7  主体之间的影响与策略 150
7.4  系统设计 151
7.4.1  系统总体结构 152
7.4.2  系统设计流程 153
7.4.3  本体到类图的转换 153
7.4.4  时序模块 154
7.5  主体行为设计 155
7.5.1  MineAgent的逃生 155
7.5.2  MineAgent1的逃生 156
7.5.3  MineAgent2的逃生 156
7.5.4  MineAgent3的逃生 157
7.6  基于本体概念逃生的案例演示 158
7.6.1  仿真界面 158
7.6.2  基于火灾位置的逃生仿真 159
7.6.3  基于主体地理认知差异性的仿真 160
7.6.4  基于主体特征差异性的仿真 160
7.6.5  融合传感器数据的仿真 161
7.7  本章小结 163
第8章  基于本体的煤矿井下安全生产时空数据模型 164
8.1  研究背景及内容 164
8.2  基础理论及相关技术 166
8.2.1  时空本体与时空对象 166
8.2.2  时空数据模型基本理论 168
8.2.3  Web应用开发相关技术 171
8.3  煤矿井下安全生产时空数据模型 174
8.3.1  时空对象模型 175
8.3.2  面向对象的时空数据模型 177
8.4  煤矿井下安全生产时空信息系统 185
8.4.1  系统概述 185
8.4.2  系统架构设计 186
8.4.3  功能模块设计 192
8.4.4  数据库系统设计 193
8.4.5  系统实现及功能模块展示 197
8.4.6  实验与验证 204
8.5  本章小结 206
第9章  结束语 207
参考文献 210

 
 
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