当前位置:
X-MOL 学术
›
J. Ind. Inf. Integr.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Design ontology for cognitive thread supporting traceability management in model-based systems engineering
Journal of Industrial Information Integration ( IF 10.4 ) Pub Date : 2024-04-30 , DOI: 10.1016/j.jii.2024.100619 Shouxuan Wu , Guoxin Wang , Jinzhi Lu , Zhenchao Hu , Yan Yan , Dimitris Kiritsis
Journal of Industrial Information Integration ( IF 10.4 ) Pub Date : 2024-04-30 , DOI: 10.1016/j.jii.2024.100619 Shouxuan Wu , Guoxin Wang , Jinzhi Lu , Zhenchao Hu , Yan Yan , Dimitris Kiritsis
Industrial information integration engineering (IIIE) is an interdisciplinary field to facilitate the industrial information integration process. In the age of complex and large-scale systems, model-based systems engineering (MBSE) is widely adopted in industry to support IIIE. Traceability management is considered the foundation of information management in MBSE. However, a lack of integration between stakeholders, development processes, and models can decrease the effectiveness and efficiency of the system development. A modified MBSE toolchain prototype has been developed to implement traceability management; however, a lack of formal and structured specifications makes it difficult to describe the complex topology in traceability management scenarios using this MBSE toolchain, such as creating traceability between heterogeneous models, which leads to poor reusability of this MBSE toolchain in other traceability management scenarios. To formalize traceability management scenarios using the MBSE toolchain, a cognitive thread (CT) ontology is developed in this study. The CT ontology is a specification expressing the information of stakeholders, models, and development processes for traceability management, providing the cognition capability to analyze the interrelationships between them. Based on the implementation of the modified MBSE toolchain, the concepts and interrelationships in the CT ontology are identified. The CT ontology is designed to develop the MBSE toolchain prototype for building, managing, and analyzing traceability in various traceability management scenarios. A case study of an adaptive cruise control system design is used to evaluate the completeness of the CT ontology through qualitative and quantitative analyses. The results demonstrate that the proposed CT ontology formalizes the information related to traceability management while using the proposed MBSE toolchain and can also be used in common traceability management scenarios to design other complex engineered systems.
中文翻译:
支持基于模型的系统工程中的可追溯性管理的认知线程设计本体
工业信息集成工程(IIIE)是促进工业信息集成过程的跨学科领域。在复杂和大规模系统时代,基于模型的系统工程(MBSE)在工业界被广泛采用以支持IIIE。追溯管理被认为是 MBSE 信息管理的基础。然而,利益相关者、开发过程和模型之间缺乏集成可能会降低系统开发的有效性和效率。开发了修改后的MBSE工具链原型以实现追溯管理;然而,缺乏正式和结构化的规范使得使用该MBSE工具链难以描述追溯管理场景中的复杂拓扑,例如在异构模型之间创建追溯,从而导致该MBSE工具链在其他追溯管理场景中的可重用性较差。为了使用 MBSE 工具链形式化可追溯性管理场景,本研究开发了认知线程 (CT) 本体。 CT本体是表达追溯管理的利益相关者、模型和开发流程信息的规范,提供分析它们之间相互关系的认知能力。基于修改后的 MBSE 工具链的实现,确定了 CT 本体中的概念和相互关系。 CT本体旨在开发MBSE工具链原型,用于在各种追溯管理场景中构建、管理和分析追溯。以自适应巡航控制系统设计为例,通过定性和定量分析来评估 CT 本体的完整性。 结果表明,所提出的 CT 本体在使用所提出的 MBSE 工具链时形式化了与可追溯性管理相关的信息,并且还可以在常见的可追溯性管理场景中用于设计其他复杂的工程系统。
更新日期:2024-04-30
中文翻译:
支持基于模型的系统工程中的可追溯性管理的认知线程设计本体
工业信息集成工程(IIIE)是促进工业信息集成过程的跨学科领域。在复杂和大规模系统时代,基于模型的系统工程(MBSE)在工业界被广泛采用以支持IIIE。追溯管理被认为是 MBSE 信息管理的基础。然而,利益相关者、开发过程和模型之间缺乏集成可能会降低系统开发的有效性和效率。开发了修改后的MBSE工具链原型以实现追溯管理;然而,缺乏正式和结构化的规范使得使用该MBSE工具链难以描述追溯管理场景中的复杂拓扑,例如在异构模型之间创建追溯,从而导致该MBSE工具链在其他追溯管理场景中的可重用性较差。为了使用 MBSE 工具链形式化可追溯性管理场景,本研究开发了认知线程 (CT) 本体。 CT本体是表达追溯管理的利益相关者、模型和开发流程信息的规范,提供分析它们之间相互关系的认知能力。基于修改后的 MBSE 工具链的实现,确定了 CT 本体中的概念和相互关系。 CT本体旨在开发MBSE工具链原型,用于在各种追溯管理场景中构建、管理和分析追溯。以自适应巡航控制系统设计为例,通过定性和定量分析来评估 CT 本体的完整性。 结果表明,所提出的 CT 本体在使用所提出的 MBSE 工具链时形式化了与可追溯性管理相关的信息,并且还可以在常见的可追溯性管理场景中用于设计其他复杂的工程系统。