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

1、“材料自然環(huán)境腐蝕”作為一個學科領(lǐng)域,從目前國家建設(shè)的需要來說,除了積累環(huán)境腐蝕數(shù)據(jù)外,還要著重解決自然環(huán)境腐蝕性的評價和從短期的加速腐蝕試驗結(jié)果預測材料在自然環(huán)境中長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,主要通過腐蝕特征大小、面積來確定材料外觀腐蝕等級。
　　目前,在自然環(huán)境腐蝕試驗研究中,研究人員通過建立材料腐蝕數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理軟件對所

2、需信息進行收集、處理、存儲和管理,能實現(xiàn)信息的查詢及應用。然而,隨著材料腐蝕試驗研究的廣泛深入,試驗參數(shù)的增加,所獲得的信息量呈指數(shù)增長。面對海量的存儲數(shù)據(jù),如何從中發(fā)現(xiàn)潛在的、有價值的信息是材料腐蝕研究人員所關(guān)心的問題。由于材料外觀腐蝕特征信息決定了材料外觀腐蝕等級,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與環(huán)境因素之間的關(guān)聯(lián)問題,是材料腐蝕學科急需引入計算機等相關(guān)技術(shù)來解決的實際問題。
　　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)則挖掘方法已遠遠不能滿足現(xiàn)實的需要,許多數(shù)據(jù)得不到有效提取、分析而不能被利用。同時,各材料腐蝕試驗站對腐蝕信息的獲取及存儲方式的不同,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與環(huán)境因素之間的關(guān)系,需要進行基于本體論的關(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、組成方式,本文主要進行了如下研究工作:

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的評定。
　　(2)針對材料腐蝕數(shù)據(jù)特點及應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)計了一個基于本體的材料腐蝕異構(gòu)數(shù)據(jù)源集成系統(tǒng),通過局部本體,全局本體及相應的映射關(guān)系指導生成ETL規(guī)則。并根據(jù)ETL規(guī)則分解成對各源數(shù)據(jù)庫的子查詢,

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Apriori應用于多值關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘時算法效率較低的問題,提出一種改進的多值屬性關(guān)聯(lián)規(guī)則算法—QMMA算法。實驗結(jié)果表明,相比于基于Apriori的多值關(guān)聯(lián)規(guī)則算法,QMMA算法具有更小的時間復雜度和空間復雜度。
　　(4)根據(jù)國家標準及各試驗站總結(jié)的環(huán)境嚴酷度對環(huán)境因素進行等級劃分后,使用QMMA算法對