软件学报

作者：李正洁，沈立炜，李弋，彭鑫

单位：李正洁，复旦大学 计算机科学与技术学院, 上海 200438;上海市数据科学重点实验室 (复旦大学), 上海 20043811,沈立炜，复旦大学 计算机科学与技术学院, 上海 200438;上海市数据科学重点实验室 (复旦大学), 上海 20043802,李弋，复旦大学 计算机科学与技术学院, 上海 200438;上海市数据科学重点实验室 (复旦大学), 上海 20043803,彭鑫，复旦大学 计算机科学与技术学院, 上海 200438;上海市数据科学重点实验室 (复旦大学), 上海 20043804

关键词：信息物理融合系统(CPS);能力;知识图谱;物联网(IoT)

基金：上海市级科技重大专项（2021SHZDZX0100）

信息物理融合系统（cyber-physical system，CPS）在社会生活中发挥越来越广泛的作用.CPS资源的按需编排建立在CPS资源的软件定义基础上，软件接口的定义则依赖对CPS资源能力的充分描述.目前，CPS领域内缺少一个能规范表示资源及其能力的知识库和构建该知识库的有效方法.面向CPS资源的文本描述，提出构建CPS资源能力知识图谱并设计一种自底向上的自动构建方法.给定资源，所提方法先从其代码和文档中提取资源能力的文本描述信息，并基于预定义的表示模式生成规范化表示的能力短语.然后，基于动宾结构的关键成分对能力短语进行划分、聚合与抽象，生成不同类型资源的能力层次化抽象描述.最后，构建资源能力知识图谱.面向Home Assistant平台，构建了包含32个资源类别、957个资源能力的知识图谱.图谱构建实验从不同维度对比分析了手工构建和所提方法自动构建的结果.实验表明，所提方法为CPS资源能力知识图谱的自动化构建提供可行途径，有助于减少人工构建工作量，补充CPS领域内资源服务与能力的描述，并提高图谱的知识完备性.

来源：2023年第5期

《软件学报》期刊编辑部

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