ICS35.240.01 L 70
GB
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件
GB/Z38623—2020
智能制造 人机交互系统
语义库技术要求
Intelligent manufacturingHuman-computer interaction system-
Technological requirements of semantic library
2020-11-01实施
2020-04-28发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/Z38623—2020
目 次
前言 1 范围 2 规范性引用文件
术语和定义 4 缩略语 5 人机交互系统功能结构概述
3
人机交互系统语义库智能制造领域通用元数据 7.1 通用元数据概述 7.2 描述格式 7.3 标识符的命名词库 8.1 结构 8.2 命名 8.3 般要求 8.4 通用词库内容对象库
6
7
9
h
9
9.1 结构 9.2 命名 9.3 语法 9.4 一般要求 9.5 通用对象库内容 10 知识库 10.1 结构 10.2 标准问命名 10.3 语法 10.4 一般要求 10.5 通用知识库内容附录A（规范性附录） 智能制造领域通用元数据… A.1 计划类元数据 A.2 采购类元数据 A.3 生产类元数据 A.4 物流类元数据 A.5 服务类元数据参考文献
1C
14
.
16
18 18 21 2.4 31 33
35 GB/Z 38623—2020
前言
本指导性技术文件按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本指导性技术文件由全国信息技术标准化技术委员会（SAC/TC28)提出并归口。 本指导性技术文件起草单位：中国电子技术标准化研究院、上海智臻智能网络科技股份有限公司、
科大讯飞股份有限公司、沈阳新松机器人自动化股份有限公司、深圳市优必选科技股份有限公司、中国电信集团有限公司、上海核工程研究设计院有限公司、紫光云引擎科技（苏州）有限公司、北京小米移动软件有限公司、中国科学院自动化研究所、上海计算机软件技术开发中心、西宁市大数据服务管理局、西宁大数据有限公司、中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司、极限元（杭州）智能科技股份有限公司、中国移动通信有限公司研究院、厦门盈趣科技股份有限公司。
本指导性技术文件主要起草人：董建、曾永梅、叶雷鸣、徐洋、马万钟、袁杰、张锋、杨震、马骏、 朱亚军、吕彦锋、蔡立志、周伟、孟宪明、孙巍、温正棋、鲍薇、杨本植、陈建成。
1 GB/Z38623—2020
智能制造 后人机交互系统
语义库技术要求
1范围
本指导性技术文件给出了智能制造人机交互系统（以下简称人机交互系统）语义库的功能结构、通
用元数据、词库、对象库和知识库的通用要求
本指导性技术文件适用于智能制造企业的人机交互系统语义库的建设和管理。
规范性引用文件
2
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T7408数据元和交换格式信息交换日期和时间表示法 GB/T26231信息技术开放系统互连对象标识符（OID)的国家编号体系和操作规程
术语和定义
3
SZIC 21
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
智能制造 intelligentmanufacturing 由人和智能机器共同推进制造过程的制造模式。
3.2
人机交互系统 human-computerinteraction system 执行和/或支持执行人与机器之间进行交互的系统。 注：面向智能制造的人机交互系统可以基于自然语言处理、语义理解、知识推理、语音识别和图片识别等技术，在智
能制造过程中为企业内部人员提供服务，解决包括工控键盘、操作屏等问题。
3.3
语义库 semantic library 以语义网络表示的结构化知识的集合。
3.4
数据元素 dataelement 视为在讲述和书写环境中的对象之间建立的指定关系的基本单元注：此类关系可能是对象集合、词集合和“对象-词”配对集合；在配对“对象-词”中，对象和词分别取自各自的集合，
配对集合是对象集合中所有元素与词集合中相同数量元素的一对一对应关系。
3.5
元数据 metadata 关于数据或数据元素（可能包含其数据描述）的数据，或者是关于数据本身、访问路径、访问权和数
据波动性的数据。
1 GB/Z38623—2020
3.6
同类词 congenericword 语义不同但是相关且同一类别的词。 [GB/T36339—2018,定义2.3]
3.7
词类 word class 组同义词或者同类词的集合。 ［GB/T36339—2018,定义2.4]
3.8
词库 lexical library 存放词类和词的库。
3.9
对象类 objectclass 从现实事物或抽象概念中提取共同特征组成的一个集合。 注：它可以用明确的界限和含义进行标识［GB/T36339—2018，定义2.6]
3.10
对象类属性 object class attribute 用于描述对象类的共同特征。 ［GB/T36339—2018，定义2.7]
3.11
对象库 object library 存放对象类及对象类属性的库。
3.12
语义表达式 semantic expression 遵循一定句法且能表达确定语义的表达式［GB/T36339—2018，定义2.9]
3.13
知识点 knowledge 对某个概念的完整并且不可再分的描述注：包含属性知识点和自定义知识点。 ［GB/T36339—2018，定义2.10]
3.14
属性知识点 knowledge inherit from attribute 通过从上一级对象类继承了对象类属性从而获得的知识点。 ［[GB/T36339—2018，定义2.11]
3.15
自定义知识点 customized knowledge 不能具备与其他任何知识点的共同特征的知识点。 ［GB/T36339—2018，定义2.12]
SAC
3.16
知识库 knowledge library 存放知识点的库。将知识点按照业务关系进行分类，组织在一起形成树状结构的库。
2 GB/Z38623—2020
[GB/T36339—2018,定义2.13]
3.17
知识类knowledgeclassification 知识库的一个子集，包括一个或多个实例。 ［GB/T36339—2018，定义2.14]
3.18
实例instance 组业务相关的知识点的集合。 [GB/T36339—2018，定义2.15]
3.19
实例语义 instancesemantic 用于描述实例的语义表达式。 [GB/T36339—2018,定义2.16]
3.20
SAC
标准问standardquestion 用来表示知识点语义的问法描述。 [GB/T36339—2018,定义2.17]
缩略语
4
下列缩略语适用于本文件。 AR：增强现实（AugmentedReality） VR：虚拟现实（VirtualReality）
人机交互系统功能结构概述
人机交互系统功能结构见图1所示，包括采集处理模块、交互决策模块和应用处理模块，具体如下： a）采集处理模块提供信息采集和处理功能。采集处理模块从交互输人中采集所需信息并对不同
模态的输人信息进行处理。 b) 交互决策模块提供决策功能。此模块根据采集处理模块的结果做出交互决策，并判断是否需
要调用应用处理模块；如需要调用，则根据采集处理模块的结果向相关应用模块下达指令并获取反馈信息。 应用处理模块提供数据调用和实际操作功能。数据调用功能由数据接口模块和各类数据应用
c)
提供。数据接口模块负责把交互决策模块获得的用户意图转换成查询、统计相关数据的指令，各类数据应用负责给出相应数据和响应信息。实际操作功能由操作指令转换模块和制造设备应用模块提供。操作指令转换模块负责把交互决策模块获得的用户意图转换成制造设备支持的操作命令，制造设备应用负责实际控制制造设备并给出响应信息。
3 GB/Z38623—2020
应用处理模块响应反馈 各类数据
数据接口模块
应用
传递指令响应反馈传递指令
制造设备应用
操作指令转换模块
执行
解析出的语义
的响应信息
采集处理模块
交互决策模块语义理解模块
交互输入文本语意
语音识别模块
各模态信息
处理后的文本信息
执行结果
交互输出
图像
图像/OCR 识别模块体感/手势
语义支持语义库
体感/手势/VR/AR
VR/AR 识别模块
说明：
采集处理模块获得各模态交互输人的信息：采集处理模块将解析出的语义传递给交互决策模块：交互决策模块将解析出的信息传递给应用处理模块；一应用处理模块将执行的响应信息传递给交互决策模块：交互决策模块对外输出执行结果，
图1人机交互系统功能结构
6人机交互系统语义库
人机交互系统语义库由智能制造领域通用元数据、词库、对象库、知识库四部分组成，见图2。
智能制造领城通用元数据
词库
对象库
知识库
图 2 人机交互系统语义库框架
4 GB/Z38623—2020
智能制造领域通用元数据是构成人机交互系统中词库、对象库、知识库的基本信息单元。一个完整
的智能制造领域通用元数据集可以使智能制造企业快速构建人机交互系统。智能制造领域通用元数据主要有计划类元数据、采购类元数据、生产类元数据、物流类元数据和服务类元数据。
构建词库的目的主要是为了分词、构造语义表达式以及使用词本身携带的语义信息进行语义相似度计算。词库是词的集合，包含一个或多个词类，每个词类又由下一级的词类组成。词库的内容主要取决于知识库要表达的语义信息。
构建对象库的目的主要是为了实例化对象类，从而快速创建制造领域的知识点。对象库包括对象类及对象类属性，其中对象类属性又由属性名、标准模板和一组属性语义表达式所构成。对象库的内容主要取决于领域业务知识库
构建知识库的目的主要是为了根据智能制造业务需求来组织和管理知识点。知识库由知识类、实例、知识点组成，知识库的内容主要取决于智能制造人机交互系统想要展现给终端用户的信息。
知识库需要使用对象库、词库和元数据进行具体语义的表达和扩展，具体表现为：
知识库中的实例可由对象库中的对象类实例化产生；知识库的知识点语义表达式需使用词库中的词和/或元数据。
对象库需要使用词库和元数据进行抽象语义的表达和扩展，具体表现为：
对象库中的属性语义表达式可使用词库中的词类和/元数据；词库可以使用元数据的内容扩充其词义信息
智能制造领域通用元数据
7
7.1 通用元数据概述
本指导性技术文件的附录A按计划类、采购类、生产类、物流类和服务类给出了可用于人机交互系统数据描述的通用元数据。 7.2描述格式
每个元数据用9个属性描述，见表1。
表1元数据属性
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
定义
属性名标识符中文名称英文名称缩写名定义数据类型值域最大出现次数
唯一标识元数据的字符串，元数据标识符的命名规则见7.3
元数据的中文名称元数据的英文全称元数据的英文缩写名称元数据含义的解释元数据的有效值的类型元数据所允许值的集合
元数据可以具有的最大实例数目。
只出现一次的用"1”表示，多次重复出现的用"N”表示
备注
元数据的附加注释
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