基于本体的企业安全知识培训系统研究
摘要
企业安全培训是较为有效的提升员工安全素质和系统整体安全度的
手段。企业生产安全知识存在涉及领域广、知识量大且关系复杂的特点，
且内容研究领域尚没有形成知识体系标准，因此有必要建立基于企业生产
实际的生产过程安全知识框架，完善知识结构和表达形式，构建生产安全
知识体系和概念模型，对企业安全知识进行管理创建企业安全培训知识
库，协助安全培训人员完善教学内容。
本文研究了知识及本体的定义、基本理论和技术、语义网络、知识本
体构建方法和本体在知识库系统中的应用，将本体工程应用于企业安全培
训知识内容管理研究中。本文以制造业企业生产过程领域安全知识为主要
研究对象。
首先，结合人因失效分析，以一线员工安全操作知识技能出发，确定
安全知识范围和概念、术语之间的联系；运用知识工作分解结构法将生产
过程逐级解构，构建领域知识层次框架，确定生产工序知识作为最基本知
识单元。然后，用本体技术构建工序安全知识元本体模型，定义知识元本
体的核心概念、概念间联系，通过案例分析迭代完善基于生产系统的企业
安全知识本体的子类和属性。运用胜任力和一致性检验上文构建本体能够
适用于生产过程中工序所包含安全知识的提炼和表达。最后，基于上文构
建的知识本体开发安全培i)Jl矢n识库系统，设计安全培训知识单元的提取机 ，利用prot696完成知识信息存储、查询功能和推理机制的开发，创建
推理规则范式构建和应用方式。
通过实例论证本文构建的安全知识培训体系成果能够满足企业安全
培训过程中知识提取、表达、共享和复用功能，知识推理机构将知识联系
起来，形成知识元网络，体现了一定实用性和有效性。
关键词：企业安全教育，本体，学习资源，知识库
目录
第一章绪论……………………………………………………………．．1
1．1研究背景…………………………………………………………………………．1
1．2研究意义…………………………………………………………………………2
1．3国内外研究现状…………………………………………………………………3
1．3．1企业安全教育培训现状………………………………………………………．3
1．3．2安全培训资源建设研究现状…………………………………………………．5
1．3．3本体(Ontology)研究现状……………………………………………………6
1．3．4现状综述………………………………………………………………………一7
1．4研究内容及主要工作……………………………………………………………8
第二章知识库及本体理论基础………………………………………11
2．1引言…………………………………………………………………………………………………11
2．2本体理论及技术………………………………………………………………一ll
2．2．1基本理论………………………………………………………………………1l
2．2．2本体构造………………………………………………………………………14
2．3知识库概述………………………………………………………………………1 8
2．3．1知识概述………………………………………………………………………1 8
2．3．2知识库及知识库系统…………………………………………………………19
2．4本体与知识库的关系……………………………………………………………20
2．5基于本体的知识库系统实现……………………………………………………21
2．6本章小结…………………………………………………………………………22
第三章企业安全培训知识内容分析…………………………………23
3．1引言………………………………………………………………………………………．23
3．2知识准备…………………………………………………………………………23
3．2．1基本概念分析…………………………………………………………………23
3．2．2方法选取………………………………………………………………………25
3．3企业安全培训知识分析………………………………………………………一26
3．3．1培训知识领域确定……………………………………………………………26
3．3．2工序基本信息分析……………………………………………………………26
3．3．3安全技术知识分析……………………………………………………………27
3．4本章小结…………………………………………………………………………29
第四章企业安全知识本体构建………………………………………3 1
4．1引言………………………………………………………………………………．31
4．2知识本体建模准备………………………………………………………………3 1
4．3工序安全知识本体构建………………………………………………………．．32
4．3．1目标与边界……………………………………………………………………32
4．3．2元本体构建……………………………………………………………………32
4．3．3定义类与类的层级……………………………………………………………34
4．3．4对象属性定义…………………………………………………………………37
4．3．5数值型属性……………………………………………………………………40
4．4企业安全知识本体评价………………………………………………………．43
4．4．1胜任力检验……………………………………………………………………43
4．4．2 Prot696一致性检验…………………………………………………………．．45
4．5本章小结…………………………………………………………………………．46
第五章企业安全培训知识库系统开发与实现………………………47
5．1引言…………………………………………………………………………………47
5．2企业安全培训知识库系统设计………………………………………………．．47
5．2．1知识库系统建设目标…………………………………………………………47
5．2．2知识库系统功能设计…………………………………………………………48
5．2．3知识库系统架构………………………………………………………………49
5．3知识库系统功能开发与实现…………………………………………………．．49
5．3．1知识元获取……………………………………………………………………49
5．3．2知识录入与存储………………………………………………………………50
5．3．3知识查询…………………………………………………………：…………．．5 l
5．3．4安全知识推理…………………………………………………………………52
5．4实例应用…………………………………………………………………………54
5．4．1实例企业概况…………………………………………………………………54
5．4．2知识库系统功能实现…………………………………………………………56
5．5本章小结………………………………………………………………………．．59
第六章总结与展望……………………………………………………61
6．1研究工作及结论………………………………………………………………．．61
6．2后续工作及展望………………………………………………………………．．62
参考文献……………………………………………………………．63
致{射……………………………………………………………………………………………67
