一种面向智能体的物理世界对象本体建模与跨域关联方法与流程

本发明涉及企业信息系统、工业软件、知识建模、本体建模、智能体系统、数据治理和复杂业务系统建模，尤其涉及一种面向智能体的物理世界对象本体建模与跨域关联方法。本发明所述的物理世界对象，是指在业务现场或业务运行过程中具有明确业务含义、可被业务人员理解并能够形成状态、事件、事实或责任关系的对象，包括但不限于设备、空间、组织、人员、班组、产品、结构件、工艺、任务、工作包、资源、物料、技术文件、计量点、能源介质、生产事件、能耗事实、质量事件、风险、阻塞和处置行动等对象。本发明所述的本体世界模型，是指由上述对象、对象属性、对象行为、跨域引用关系以及有向语义关系构成的业务世界表达模型。随着大语言模型和智能体技术在企业信息系统中的应用，智能体需要理解业务系统中的对象、关系、事实和动作，并在此基础上进行问题分析、计划生成、异常发现、原因追溯和处置建议。然而，传统业务系统通常以数据库表、菜单、报表、指标、流程配置或接口字段为中心组织信息，该组织方式对人类业务用户和智能体均不够直观。尤其在船舶制造、装备制造、能源管理、生产计划、设备运维、质量管理、供应链管理等复杂业务场景中，不同领域对象之间存在大量跨域关联，单纯依赖数据表结构或普通实体关系图难以表达真实业务对象之间的语义路径。因此，本发明提出一种面向智能体的物理世界对象本体建模与跨域关联方法，使业务系统能够以真实对象、事件对象、事实对象和处置对象为核心进行建模，并通过跨域引用和有方向的语义关系表达对象之间的归属、计算、触发、处置和反向溯源关系，从而为智能体提供可理解、可遍历、可推理的业务世界模型。

背景技术：

1、现有业务系统建模方式

2、现有企业信息系统通常采用数据库表、业务菜单、流程节点、报表指标、配置项或接口字段等形式组织业务数据。例如，制造执行系统中可能存在生产计划表、作业任务表、报工表、物料需求表、设备台账表、人员班组表、异常记录表等；能源管理系统中可能存在采集点表、原始读数表、小时能耗表、日报表、成本统计表、告警事件表等；船舶制造系统中可能存在船号、分段、总段、舱室、系统、工艺路线、作业计划、工作包、托盘、图纸、资源安排、阻塞风险等多类业务记录。

3、上述方式适合事务处理和数据存储，但并不天然适合智能体理解。数据库表通常按照系统实现或数据来源划分，表名和字段名包含较多技术实现痕迹；菜单和页面按照用户操作习惯组织，不能反映对象之间的真实业务关系；报表和指标通常是对多个对象、多个时间窗口或多个口径进行聚合后的结果，不能直接作为物理世界中的真实对象理解；流程配置强调操作顺序，不一定表达对象之间的静态归属、动态事实和业务责任关系。

4、普通知识图谱或三元组建模的不足

5、知识图谱可以通过实体、关系和属性表达部分业务语义，但在复杂工业软件场景中，普通三元组建模仍存在不足。首先，普通三元组关系常常只表达“相关”“属于”“包含”等静态关系，难以区分对象之间的静态链接、计算函数、业务动作和治理闭环。其次，普通知识图谱中的节点容易混入指标、快照、报表、查询结果、技术中间表等非物理世界对象，导致模型中的节点既包含真实对象，也包含派生统计结果，智能体在推理时难以区分哪些对象可作为业务责任对象，哪些对象只是临时视图或统计口径。再次，跨域对象如果在多个领域重复建模，会造成语义不一致和路径断裂，例如同一“工作任务”既出现在计划域，又出现在资源域、物料域和风险域，若没有跨域引用机制，智能体难以判断这些对象是否为同一业务对象。

6、智能体接入复杂业务系统面临的问题

7、智能体需要基于用户问题自动选择相关对象、理解对象关系、调用系统函数、组合分析路径并生成解释。若业务系统仅向智能体提供表结构、接口说明、报表名称或普通知识图谱，智能体容易出现以下问题：

8、1.将统计指标、报表快照或临时查询结果误认为真实业务对象；

9、2.无法区分对象之间是静态归属关系、计算分析关系还是状态改变动作；

10、3.无法根据关系方向进行可靠的正向分析和反向溯源；

11、4.无法识别跨域引用对象的来源域和业务责任边界；

12、5.难以从异常结果追溯到真实原因对象，例如设备、人员、班组、物料、文件、任务、空间、工艺、计量点或事实事件；

13、6.难以向业务人员解释推理路径，导致智能体生成的建议缺少可验证性和业务可信度。

14、复杂工业场景中的典型问题

15、以船舶后行制造执行系统中的生产计划管理为例，其业务对象不仅包括生产计划、作业计划、工作任务和工作包，还包括船舶产品结构单元、船内区域或舱室、船舶系统、工艺路线、工序、作业条件需求、人员班组、制造设备、工装资源、场地作业区、物料需求、套料或托盘、技术文件版本、发放签收记录、约束、阻塞、风险、现场异常和处置行动等对象。上述对象横跨产品、空间、工艺、计划、资源、物料、文件和治理多个领域，且每一类对象都可能影响任务是否可开工、是否可派工、是否可报工以及计划是否存在延期风险。

16、再以能源管理系统为例，能耗异常并不是孤立指标。一个能耗异常通常需要追溯到能源介质、计量点、设备资产、产线、班次、班组排班、作业人数、产量事件、产品工单、分时能耗事实、节能机会和对策等对象。若仅将小时能耗、日能耗、月能耗等统计结果作为节点，智能体虽然可以看到数值变化，却难以理解数值背后的真实对象链路。

17、因此，需要一种新的建模方法，使业务系统以真实物理世界对象为核心，并用跨域引用和具有方向、类型和操作语义的关系表达不同对象之间的连接，从而支持智能体理解、分析和溯源。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题包括：

2、1.如何从复杂业务系统中识别真实物理对象、业务对象、组织对象、事件对象和事实对象，并将其作为本体世界模型的基本节点；

3、2.如何避免将统计快照、虚拟指标、临时报表、技术中间表、接口缓存或算法输出结果误建模为本体对象；

4、3.如何按照业务域对对象进行划分，同时保持跨业务域对象之间的统一引用和一致语义；

5、4.如何为对象之间的关系赋予方向、关系类型和操作名称，使智能体能够理解关系的业务含义；

6、5.如何区分对象之间的静态链接关系、分析计算关系和会改变状态的业务动作关系；

7、6.如何通过事实对象表达统计时间粒度、对象范围和度量属性，而不是将不同统计口径分别建成虚拟对象；

8、7.如何让智能体基于上述本体世界模型进行正向分析、异常发现、反向溯源和处置建议生成；

9、8.如何使该方法既适用于造船、装备制造等复杂工业场景，也适用于能源管理、设备管理、质量管理、供应链管理等其他业务系统。

10、总体技术方案

11、本发明提供一种面向智能体的物理世界对象本体建模与跨域关联方法。该方法首先从业务系统中识别真实对象、事件和事实，将其划分到若干业务域；然后对跨域出现的对象采用跨域引用方式表达，避免重复建模；再为对象之间建立具有方向、关系类型和操作名称的语义关系，其中关系类型至少包括 link、function 和 action；最后通过模型校验规则排除虚拟统计对象和技术中间对象，形成可供智能体遍历、调用和推理的本体世界模型。

12、本发明的总体流程如图1所示。