In order to support decision makings in product development, both product data knowledge base and product design knowledge base are necessary. As a product data modeling language, DL-based ontology language has been considered suitable in the collaborative environment. From past, logic programming languages has been applied to build rule-based system capturing design expertise of product development. However, most of the previous researches have focused either on building product data model, using ontology language, or on building rule-based expert system to represent product design knowledge. A few researches on product development have applied the integrated approach of ontology and rule just using OWL/SWRL but no one performed the analysis of expressivity requirements for Product Data Model Ontology (PDMO) and Product Design Rule Base (PDRB). Thus, this paper investigates the necessity of combining ontology and rule for PDMO and PDRB. Furthermore, this paper derives the requirements that PDMO needs OWL 1.1 expressivity and constraint checking mechanism which works under CWA. For PDRB, it is realized that non-logical features of LP and Description Frame Logic (DFL) integration approach are essential. In order to reflect the analysis, we introduce an integrated knowledge representation framework. In the framework, based on DFL approach, we combine OWL 1.1 as an ontology language, Prolog as a rule language and Constraint for Description Logic which works under CWA. In addition, we describe the architecture of the proposed approach, enhanced expressiveness, and reasoning interactions between DL reasoner, Prolog engine, and constraint checking. Finally, we illustrate a detailed case study on process planning from process selection to cutting tool condition selection to show how PDMO and PDRB are represented in the framework and how reasoning results are inferred from them.
제품 개발 도메인의 의사결정을 지원하기 위해서는 제품 관련 데이터 베이스와 설계 지식 베이스가 필요하다. 협업 환경에서 제품 데이터 모델 언어로 DL 기반의 온톨로지 언어가 주목 받고 있다. 과거부터 로직 프로그래밍 언어는 제품 개발의 디자인 관련 전문 지식을 표현하기 위해 응용되어 왔다. 그러나 대부분의 연구들이 온톨로지 언어를 사용한 제품 데이터 모델 또는 룰 기반의 설계 지식을 각각 연구해 왔다. 제품 개발 도메인에서 소수의 연구들이 온톨로지와 룰의 표현을 OWL/SWRL을 적용했지만, 제품 데이터 모델 온톨로지와 제품 설계 지식 베이스에 필요한 표현력에 대한 연구는 진행되지 않았다. 따라서, 본 논문은 제품 데이터 모델 온톨로지와 제품 지식 룰의 통합의 필요성에 대해 조사하고, 제품 온톨로지 언어는 OWL 1.1의 표현력 그리고 제약 조건의 추가가 필요함을 도출한다. 그리고 제품 설계 룰 언어는 LP의 비 논리적 기능들과 DFL 기반의 통합의 필요성을 정의한다. 그리고 이런 필요 조건을 충족하기 위한 지식 표현 프레임웍을 제안하는데, 그것은 DFL을 기반으로 하고 온톨로지 언어로 OWL 1.1을 사용하고, 룰 언어로 Prolog를 사용하며, 온톨로지에 제약조건을 표현할 수 있도록 한다. 마지막으로, 제안한 프레임웍을 이용하여 프로세스 플래닝에 대한 케이스 스터디를 보여준다.
