研究院所档案管理向知识智能辅助决策

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研究院所档案管理向知识智能辅助决策

[摘要]大型研究院所是集产品研发、生产、经营和管理于一体的知识密集型企业,大型研究院所档案管理在做好档案的收集、整理、保管等传统档案工作的同时,在当前大数据、人工智能、辅助决策等信息技术迅猛发展的背景下,应该深挖档案的信息属性和知识属性,积极向知识智能辅助决策转型。

档案作为企业历史记录的重要形式,同时也是大型研究院所宝贵的信息和知识资源。随着大数据、人工智能、辅助决策等信息技术的发展,企业特别是集科研、生产、经营和管理于一体的大型研究院所,其档案管理部门在发挥档案的历史记录功能的同时,要深挖档案的信息属性和知识属性,通过大数据、人工智能、3D 建模等信息技术和知识管理手段,整合大型研究院所开展研究、制造工作所需要的知识,建设包含知识搜索引擎、知识关联规则引擎、知识判断引擎在内的知识场景服务引擎,形成大型研究院所智能服务平台,解决现有的知识散乱、无逻辑规则堆放的问题,实现大型研究院所的知识智能化归集。

一、大型研究院所档案管理向知识智能辅助决策转型的必要性

(一)大型研究院所作为知识密集型的高科技企业,其档案管理目前注重的是档案保管和被动的提供利用,知识管理模式处于较被动、粗放的状态。已有的信息资源臃肿、杂糅、失序,存在着知识获取渠道不畅通、员工知识协同不够、泄密隐患严重等问题,导致产品的研制需求与相对单一、匮乏的信息资源之间的矛盾越发突显,严重影响产品研发的升级、迭代。因此,大型研究院所档案管理应实现向知识智能辅助决策的转型,利用知识图谱技术构建知识管理体系,加深知识在产品全生命周期的应用,为大型研究院所适应未来高质量发展需求提供智能辅助支撑。

(二)大型研究院所是集研发制造于一体的知识密集型企业,目前很多企业正在努力驱动产品向智能型转变,但是目前还面临一些实际问题:一是研发产品的知识元分布零散、逻辑混乱且传递性差,直接导致有宝贵价值的技术资源无法被研发人员充分利用,制约了产品研发的创新进展;二是研制任务协同困难,研制过程管控不足,知识信息交换渠道不可控;三是研发生产过程中一旦出现问题,无法通过快速追溯过程、厘清成因来指导恢复生产。面向大型研究院所知识智能辅助决策系统建设面临的困境,一方面应组织知识快速获取与研制任务的协同协作,为知识交换提供安全保障;另一方面要为专业领域人才长期发展与核心竞争力的提升提供条件。

二、大型研究院所档案管理向知识智能辅助决策转型的建设内容

(一)基础环境

基础环境是由软硬件组成的,是所有应用系统正常稳定运行的底层支撑平台,包括网络设备、存储设备、安全设备、系统软件等。

(二)资源聚合平台

产品数字资源聚合平台是本项目的知识中枢,通过按照统一格式、编码,建设多种数据库,集中存储各类知识资源,为大型研究院所的知识智能辅助决策项目建设提供知识资源的全生命周期管理,也为知识图谱的创建以及知识应用场景提供数据支撑和服务。

(三)创新图谱中台

产品制造过程中的数据和知识是制造领域信息化进程的必备资源。创新图谱中台基于飞速发展的知识图谱技术、人工智能核心技术,抽象和提炼出符合电子信息行业使用的标准规范、专家经验、算法模型,整合大规模离散的业务数据,以结构化的形式描述客观领域中的概念、实体及关系,映射产品专业知识体系,从而解决大型研究院所在产品研制、工艺工程、生产制造等过程中出现的业务问题。产品智能制造创新图谱中台的任务是完成从数据到知识的转变。

(四)智能应用平台

1.产品可视化模型交互平台

产品可视化模型交换平台是运用 BIM+AI(建筑信息模型+人工智能)、知识图谱、物联网等技术,直观、高效地构建交互性和沉浸性良好的产品的可视化模型交互平台,以数字化方式创建产品物理实体的虚拟模型,可视化展示产品的运行状态,使用户借助数据可以模拟产品在现实环境中的行为,为利用者提供更加智能化、个性化的服务,同时基于知识图谱提供指导手册服务,实现产品的高效恢复生产。

2.产品全流程知识伴随平台

产品全流程知识伴随平台将知识图谱技术应用到产品全生命周期领域中,涵盖产品设计、生产、故障三个阶段,涉及专家咨询、方案设计、生产监控、质量分析、物流配送等方面,建设产品全流程的知识伴随平台。基于产品智能制造创新图谱的知识梳理、知识关联等成果,本平台将产品全生命后期中不同阶段的应用场景与知识图谱技术有机结合,为产品智能制造提供重要支撑。

3.产品研发智慧联动平台

产品研发智慧联动平台是基于资源聚合平台、创新图谱中台,针对大型研究院所员工任务协同提供智能化场景服务,形成高效协同、智慧联动的研制模式。当前大型研究院所对于工艺规程编制、竞标方案编制、设计方案编制仍在使用传统方法进行分工,严重制约了编制甚至研发的效率和质量,通过产品研发智慧联动平台的推广可以提高研发水平。

三、大型研究院所档案管理向知识智能辅助决策转型的建设方案

(一)总体建设

思路大型研究院所档案管理向知识智能辅助决策转型应统一建设基础设施环境,通过整合现有大型研究院所的知识资源,构建基于知识图谱技术的智能制造创新图谱中台,用于梳理知识之间的有效关联以及发现可信、潜在有效的知识与内在规律,结合实际业务场景最终实现产品可视化模型交互、产品全流程知识伴随和产品研发智慧联动等创新应用。

(二)建设内容

1.基础环境建设

基础环境是所有应用系统正常稳定运行的支撑平台,包括服务器、交换机、主机、储存、备份、防火墙、系统软件等信息系统运行的物理场所以及信息资源建设的工作环境,是智能辅助决策系统正常运行所必需的基础设施。

2.资源聚合平台建设

知识资源体系建设包括统一目录体系、交换体系和知识资源库的建设,即在知识分类的基础上,建立统一的目录和索引的知识资源目录体系;建立知识共享交换机制,提供统一的标准和规范交换体系;对知识资源的建设进行统一的规划,并充分考虑到将来的扩展。知识资源库结构建设除了建立规范、合理的元数据结构,知识存储结构和知识库架构之外,还需要完成各类知识的入库工作。

3.创新图谱中台建设

创新图谱中台包括人工智能中心和图谱挖掘中心。人工智能中心以研制需求为导向提供多种能力协同、海量智能服务的技术体系服务智能场景,实现从局部应用到整体交互的智能升级,全面支撑产品领域智慧应用。图谱挖掘中心因为创新图谱技术具有强大的知识表示和推理挖掘能力,可以应用于产品智能制造领域的用户实体、产品实体的重要特征挖掘过程,显示实体之间隐含的逻辑规则,为产品研制阶段的画像构建、智能搜索、个性化推送等功能提供前提条件。图谱挖掘中心提供的主要模块包括数据空间、领域知识融合、知识加工、知识推理发现、质量评估、知识更新。除此之外图谱挖掘中心还可以实现底层高效服务性工具应用模块功能,如短文本分类、意图识别、命名实体识别等。

4.智能辅助应用平台建设

智能应用平台包括产品可视化模型交互平台、产品研发智慧联动平台和研制过程智能引导系统。产品可视化模型交互平台是基于 3D 建模的产品可视化模型交互平台,以知识图谱为支撑实现模型与数据的契合匹配,通过可视化的方式可以清晰地描述产品结构以及连接部件的关联关系。基于产品可视化 3D 模型的完成,构建模型人机协同与交互应用,为用户提供产品数字化操作界面,借助数据模拟产品在现实环境中的行为,为解决物理世界与信息世界的交互与共融提供有效的解决途径。产品研发智慧联动平台,打通系统任务数据壁垒,接收到的事件或任务信息由研制资源知识库和协同处置模型进行智能分析,分析后进行任务智能筛选、按类智能分配、自动分解将编制分工交给对应的部门/员工进行处理。在方案、规程编制进行过程中,研制过程智能引导系统通过前期的机器学习与认知训练,平台根据研制阶段及员工行为,依据关联规则及基于图谱构建的画像技术,可实现基于自然语言问句的答案反馈、场景关联图匹配、研制要点提醒,基于设计路径实现个性化匹配推送现阶段设计标准、制造规范、类似方案,尤其员工面向当前产品研制任务所需的领域知识空缺,通过编制过程智能辅助提高其专业领域水平。

四、结论

随着大型研究院所的知识资源向数据化、语义化、关联化以及智能化方向逐步发展,元数据仓储将被更加智慧的知识仓储所取代,从而能够实现精准化服务,为特定领域和用户主体的潜在需求提供个性化服务,最终采用知识智能推送、智能搜索、智能建模来不断满足用户的高阶需求,为大型研究院所产品制造领域增强数据分析、知识资源运用的能力,从而完善整个研究制造体系。

作者:俞伦祥 单位:中电博微电子科技有限公司