本發(fā)明涉及用于執(zhí)行在自動化系統(tǒng)上運行的應(yīng)用（特別地，監(jiān)視和/或控制應(yīng)用）的配置或重配置的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

設(shè)立自動化系統(tǒng)要求標(biāo)準(zhǔn)控制和監(jiān)視應(yīng)用關(guān)于客戶特定要求的配置、重配置或定制。這些應(yīng)用可以包括多種多樣的不同應(yīng)用，諸如計劃應(yīng)用、控制應(yīng)用或診斷應(yīng)用。在包括多個自動化實體的復(fù)雜自動化系統(tǒng)內(nèi)的這些應(yīng)用的配置和/或重配置是耗時且耗力的。而且，復(fù)雜自動化系統(tǒng)的工程化、配置和/或重配置由于以下事實而是復(fù)雜的：自動化系統(tǒng)配置或定制要求用戶具有特定技術(shù)領(lǐng)域的深入領(lǐng)域知識，以及要求用戶具有關(guān)于自動化系統(tǒng)的自動化實體和在自動化系統(tǒng)的自動化實體上運行的組件或軟件組件的技術(shù)專業(yè)知識。包括具有不同經(jīng)驗的不同用戶的這樣的多學(xué)科團隊的協(xié)作增加配置或定制過程的復(fù)雜度，并且還造成技術(shù)上欠佳的解決方案或配置。一旦針對底層自動化系統(tǒng)的用戶要求確實改變，當(dāng)更新自動化系統(tǒng)的軟件組件時自動化系統(tǒng)及其多個自動化實體的復(fù)雜度要求高努力。

因此，本發(fā)明的目的是提供用于執(zhí)行自動化系統(tǒng)的配置或重配置的方法和系統(tǒng)，其克服以上提到的缺陷并且其允許由具有關(guān)于自動化系統(tǒng)的自動化實體的有限領(lǐng)域知識和/或技術(shù)專業(yè)知識的用戶對自動化系統(tǒng)的相對快速且可靠的配置和/或重配置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

該目的通過包括權(quán)利要求1的特征的用于執(zhí)行自動化系統(tǒng)的配置或重配置的方法來實現(xiàn)。

根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供了一種用于執(zhí)行自動化系統(tǒng)的配置或重配置的方法，包括以下步驟：

基于用戶的用戶本體（untology）和自動化系統(tǒng)的自動化系統(tǒng)本體而處理關(guān)注自動化系統(tǒng)的控制和/或監(jiān)視功能性的由用戶輸入的用戶要求的至少一個自然語言陳述以生成正式要求規(guī)范，以及

匹配所生成的正式要求規(guī)范和從組件庫讀取的正式組件規(guī)范以導(dǎo)出配置部署，所述配置部署包括具有滿足所輸入的用戶要求的配置的一個或若干合適組件。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法底層的想法是將基于模型的自然語言工程化應(yīng)用于自動化系統(tǒng)軟件。

在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法的可能實施例中，自然語言陳述由用戶經(jīng)由用戶接口以寫入的（written）語言來輸入。

在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法的另外的可能實施例中，自然語言陳述由用戶經(jīng)由用戶接口以說出的（spoken）語言來輸入。

在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法的再另外的可能實施例中，組件庫包括軟件組件，每一個軟件組件具有描述相應(yīng)軟件組件的功能性和/或約束的元數(shù)據(jù)。

在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法的再另外的可能實施例中，用戶本體包括由用戶用于制定（formulate）自然語言陳述的用戶詞匯。

在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法的另外的可能實施例中，自動化系統(tǒng)本體包括描述元件和/或自動化系統(tǒng)的元件和/或?qū)嶓w之間的關(guān)系的系統(tǒng)詞匯。

在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法的再另外的可能實施例中，所生成的正式要求規(guī)范包括sparql查詢。

在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法的再另外的可能實施例中，所生成的正式要求規(guī)范包括使用owl本體正式化的陳述。

在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法的再另外的可能實施例中，所導(dǎo)出的配置部署包括從組件庫讀取的至少一個經(jīng)適配的或參數(shù)化的軟件組件和/或滿足所輸入的用戶要求的至少一個所生成的可執(zhí)行軟件組件。

在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法的再另外的可能實施例中，由用戶輸入的自然語言陳述的處理包括：

將自然語言陳述拆分成句法標(biāo)記和令牌，

將令牌與用戶的用戶本體中的條目和/或與自動化系統(tǒng)的自動化系統(tǒng)本體中的條目匹配以提取在自然語言陳述中提到的自動化系統(tǒng)實體的信息，以及

使用所提到的自動化系統(tǒng)實體的所提取的信息來生成正式要求規(guī)范。

在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法的再另外的可能實施例中，如果在用戶本體中和/或在自動化系統(tǒng)本體中沒有找到針對令牌的條目，則對照存儲在數(shù)據(jù)庫中的詞典中的條目來檢查相應(yīng)令牌。

在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法的再另外的可能實施例中，如果在詞典中沒有找到針對相應(yīng)令牌的條目，令牌的可能同義詞被導(dǎo)出并且對照詞典中的條目被檢查。

在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法的再另外的可能實施例中，在令牌或其同義詞在詞典中的標(biāo)識之后，對應(yīng)的正式規(guī)則被提取和在sparql查詢主體中與從用戶本體和/或自動化系統(tǒng)本體提取的信息合并以生成正式要求規(guī)范。

在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法的再另外的可能實施例中，經(jīng)由用戶接口向用戶可視化自動化系統(tǒng)的經(jīng)配置或重配置的應(yīng)用。

在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法的再另外的可能實施例中，在用戶的所輸入的自然語言陳述的基礎(chǔ)上標(biāo)識特定用戶或特定用戶群組，并且從數(shù)據(jù)庫加載對應(yīng)的用戶本體。

在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法的再另外的可能實施例中，配置部署的至少一個組件計算自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵性能指示符和/或從自動化系統(tǒng)的自動化實體檢索數(shù)據(jù)和/或向自動化系統(tǒng)的自動化實體供給數(shù)據(jù)。

本發(fā)明還提供了根據(jù)第二方面的包括權(quán)利要求14的特征的配置系統(tǒng)。

相應(yīng)地，本發(fā)明提供了一種配置系統(tǒng)，其被適配成執(zhí)行由自動化系統(tǒng)運行的應(yīng)用的配置或重配置，

所述配置系統(tǒng)包括：

處理單元，其被適配成基于用戶的用戶本體和/或自動化系統(tǒng)的自動化系統(tǒng)本體而處理關(guān)注所述自動化系統(tǒng)的控制和/或監(jiān)視功能性的由用戶輸入的用戶要求的至少一個自然語言陳述以生成正式要求規(guī)范；以及

匹配單元，其被適配成匹配所生成的正式要求規(guī)范和從組件庫讀取的正式組件規(guī)范以導(dǎo)出配置部署，所述配置部署包括具有滿足所輸入的用戶要求的配置的一個或若干合適組件。

本發(fā)明還提供了根據(jù)第三方面的包括權(quán)利要求15的特征的自動化系統(tǒng)。

本發(fā)明相應(yīng)地提供了一種自動化系統(tǒng)，包括多個自動化實體和配置系統(tǒng)，所述配置系統(tǒng)被適配成執(zhí)行由自動化系統(tǒng)運行的應(yīng)用的配置或重配置，其中配置系統(tǒng)包括

處理單元，其被適配成基于存儲在數(shù)據(jù)庫中的用戶的用戶本體和/或自動化系統(tǒng)的自動化系統(tǒng)本體而處理關(guān)注自動化系統(tǒng)的控制和/或監(jiān)視功能性的由用戶經(jīng)由用戶接口輸入的用戶要求的至少一個自然語言陳述以生成正式要求規(guī)范，以及

匹配單元，其被適配成匹配所生成的正式要求規(guī)范和從組件庫讀取的正式組件規(guī)范以導(dǎo)出配置部署，所述配置部署包括具有滿足所輸入的用戶要求的配置的一個或若干合適組件，

其中所導(dǎo)出的配置部署的至少一個組件被適配成計算自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵性能指示符和/或從自動化系統(tǒng)的自動化實體檢索數(shù)據(jù)和/或向自動化系統(tǒng)的自動化實體供給數(shù)據(jù)。

本發(fā)明還提供了根據(jù)第四方面的用于自動化系統(tǒng)的配置工具，其被適配成執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法。

附圖說明

參照隨附各圖更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的不同方面的實施例。

圖1示出用于圖示根據(jù)本發(fā)明的一方面的自動化系統(tǒng)的可能的示例性實施例的框圖；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的另外的方面的用于執(zhí)行自動化系統(tǒng)的配置或重配置的方法的可能的示例性實施例的流程圖；

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的另外的方面的配置系統(tǒng)的示例性實施例的示意圖；

圖4示出針對用于圖示由根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)執(zhí)行的自然語言陳述的處理的使用情況的示例性概覽；

圖5圖示了正式要求規(guī)范從用戶的示例性自然語言陳述的生成；

圖6示出用于提供正式要求規(guī)范的正式規(guī)則的示例；

圖7圖示了如由根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)提供的簡化的sparql實例的示例；

圖8圖示了響應(yīng)于由用戶輸入的自然語言陳述而由根據(jù)本發(fā)明的方法和/或系統(tǒng)顯示的示例性結(jié)果表示。

圖9圖示了由根據(jù)本發(fā)明的方法和/或系統(tǒng)使用的示例性自動化系統(tǒng)本體；

圖10圖示了由根據(jù)本發(fā)明的方法和/或系統(tǒng)使用的示例性用戶本體，

圖11圖示了針對如由根據(jù)本發(fā)明的方法和/或系統(tǒng)執(zhí)行的配置部署的示例。

具體實施方式

圖1示意性地圖示了復(fù)雜的自動化系統(tǒng)1的示例性實施例，自動化系統(tǒng)1可以包括多個自動化實體2-1,2-2，……，2-n，其中自動化實體中的至少一些運行或執(zhí)行自動化組件3-1,3-2，……，3-n。這些組件3-i是軟件組件，其可以執(zhí)行自動化系統(tǒng)1中的控制和/或監(jiān)視功能性。自動化實體2-i可以例如由控制器、傳感器、致動器或其它實體形成。由自動化實體2-i運行的應(yīng)用可以執(zhí)行不同的功能，諸如從自動化系統(tǒng)1檢索數(shù)據(jù)或提供供給到自動化系統(tǒng)1的自動化實體2-i的數(shù)據(jù)。

自動化系統(tǒng)1包括或連接到配置系統(tǒng)4，如圖1中所圖示的。配置系統(tǒng)4包括處理單元5，其被適配成基于存儲在數(shù)據(jù)庫中的用戶的用戶本體uo和/或自動化系統(tǒng)1的自動化系統(tǒng)本體aso而處理關(guān)注自動化系統(tǒng)1的控制和/或監(jiān)視功能性的由用戶u輸入的用戶要求的至少一個自然語言nl陳述以生成正式要求規(guī)范frs。本體是概念化的規(guī)范。它覆蓋概念表示及其關(guān)系。它可以被評估為抽象級別上的知識表示。配置系統(tǒng)4還包括匹配單元6，其被適配成匹配所生成的正式要求規(guī)范frs和從組件庫cl讀取的正式組件規(guī)范fcs以導(dǎo)出配置部署cd，所述配置部署cd包括具有滿足用戶要求ur的輸入的配置的一個或若干合適組件。frs和fcs二者是用戶本體uo的子集，所述用戶本體uo定義關(guān)于要求或者在稍后的情況中關(guān)于組件（即哪個組件涉及哪些其它組件、產(chǎn)品、組裝件或傳感器）的概念和關(guān)系。

如圖1中所示，用戶u可以經(jīng)由連接到處理單元5的用戶接口ui輸入至少一個自然語言陳述。這樣的自然語言nl陳述可以是由用戶u輸入到鍵盤中或到圖形用戶接口中的寫入的自然語言陳述。在另外的可能實施例中，自然語言陳述可以是輸入到用戶接口ui的麥克風(fēng)中的說出的語言。處理單元5具有對用戶的用戶本體uo和自動化系統(tǒng)1的自動化系統(tǒng)本體aso的訪問。圖9圖示了作為自動化系統(tǒng)本體aso的示例的渦輪機本體。圖10示出作為示例的形成服務(wù)工程師的用戶本體的部分的診斷本體。用戶本體uo包括由相應(yīng)用戶或用戶群組用于制定自然語言陳述的用戶詞匯。自動化系統(tǒng)本體aso包括描述自動化系統(tǒng)1的元件和/或元件之間的關(guān)系的系統(tǒng)詞匯。

圖9中所示的示例性渦輪機本體被設(shè)計成詳述器具的內(nèi)部組織。存在表示在渦輪機本體中的兩個主要方面：

（i）器具結(jié)構(gòu)（即其組件和子組件）的規(guī)范，

（ii）每一個組件的功能目的。

渦輪機本體包含近似60個類、15個對象和數(shù)據(jù)性質(zhì)，如圖9中所示。為了簡化起見，部分地示出渦輪機本體，因為展開所有類使該圖明顯超負(fù)荷和復(fù)雜化。

中央類系統(tǒng)元件（systemelement）包含三個子類：渦輪機、組件和功能單元（functionalunit）。

–子類渦輪機對產(chǎn)品家族進行建模并且包含作為個體的渦輪機。將產(chǎn)品家族表示為渦輪機類的子類，并且將其特性（諸如功率生成、發(fā)射和其它特性）存儲為數(shù)據(jù)性質(zhì)（例如具有功率生成（haspowergeneration）、沒有發(fā)射（hasnoxemissions））。

–子類組件使用諸如具有部分（haspart）、具有直接部分（hasdirectpart）和其相反物之類的關(guān)系來描述渦輪機主要部分及其層級結(jié)構(gòu)。關(guān)系具有部分是指示一個組件是另一個的部分的傳遞（transitive）關(guān)系，而關(guān)系具有直接部分用于指示一個組件包括若干子組件。該關(guān)系是非傳遞的。

–子類功能單元向組件指派功能含義。一些組件構(gòu)成器具的重要功能塊，諸如氣體路徑（gaspath）、氣體燃料系統(tǒng)（gasfuelsystem）、液體燃料系統(tǒng)（liquidfuelsystem）和其它組件。

該本體中的定理實施機器系統(tǒng)的片段的確切結(jié)構(gòu)。例如，要求器具不能是任何其它事物的組件或部分：

另一方面，除其它組件和單元之外，每一個渦輪機必須包含控制系統(tǒng)、電力發(fā)電機和潤滑油系統(tǒng)：

類似的定理用于實施元件和功能單元的結(jié)構(gòu)：

圖10中所示的示例性診斷本體被設(shè)計成正式化關(guān)于渦輪機事件和故障的信息。存在本體中表示的兩個主要方面：

（i）診斷信息，諸如由監(jiān)視設(shè)備觀察到的特定事件之間的連接，以及渦輪機的不同故障的典型癥狀，

（ii）關(guān)于觀察的元信息，諸如表示做出觀察的時刻的時間戳、測量與所導(dǎo)出的事件之間的關(guān)系等。

診斷本體在圖10上示出。診斷本體包括近似30個類和10個性質(zhì)。核心類是觀察和診斷。

–觀察具有指代觀察類型的三個子類：測量、事件或癥狀。子類測量包括傳感器觀察并且用關(guān)系已檢測到（hasdetected）與感測設(shè)備（sensingdevice）類連接以指示哪個傳感器測量到某個值的，其中。子類事件包括由渦輪機的控制單元生成的消息，其細(xì)分成指示消息內(nèi)容的不同類別。癥狀是在渦輪機的某個診斷上進行指示的觀察（事件或測量）。

–診斷用關(guān)系在診斷處指示（indicatesatdiagnosis）及其相反物與癥狀子類連接以用于列出針對每一個診斷的某些表征癥狀。該類還用關(guān)系具有診斷（hasdiagnosis）與系統(tǒng)類連接以指示具有該診斷的渦輪機或其單元。

診斷本體具有實施其結(jié)構(gòu)的若干定理。例如，每一個診斷必須被指派到某個系統(tǒng)元件，即到渦輪機或其單元：

每一個診斷必須由一些癥狀所支持：

在可能的實施例中，所生成的正式要求規(guī)范frs可以包括sparql查詢或使用owl（web本體語言）本體正式化的陳述。sparql是資源描述框架rdf查詢語言，其允許查詢包括三重模式，合?。╟onjunction）、析?。╠isjunction）和可選模式。圖1中圖示的所導(dǎo)出的配置部署cd可以包括從組件庫cl讀取的至少一個經(jīng)適配或參數(shù)化的軟件組件和/或滿足由用戶u輸入的所輸入的用戶要求ur的至少一個所生成的可執(zhí)行軟件組件。在可能的實施例中，經(jīng)由用戶接口ui向用戶u可視化經(jīng)配置或重配置的應(yīng)用。在可能的實施例中，由處理單元5在用戶u的所輸入的自然語言陳述的基礎(chǔ)上標(biāo)識特定用戶或用戶群組，并且從數(shù)據(jù)庫加載對應(yīng)適應(yīng)的用戶本體uo。由匹配單元6輸出的配置部署cd的所述至少一個組件可以被適配成計算自動化系統(tǒng)1的關(guān)鍵性能指示符kpi。另外，配置部署cd還可以被適配成從自動化系統(tǒng)1的自動化實體2-i檢索數(shù)據(jù)和/或向自動化系統(tǒng)1的自動化實體2-i供給數(shù)據(jù)，特別地，控制數(shù)據(jù)。配置部署cd可以通過所謂的分析下推（pushdown）而實例化。為了給出示例，如圖11中所圖示的，用戶能夠定義/編寫r（數(shù)學(xué)軟件組件——開源）腳本/模式，其可以被“下推”到系統(tǒng)配置。一旦被激活，其被配置和部署在后端中以用于捕獲和/或檢測事件。即，腳本可以是“溫度差（temperaturedifference）”=實際溫度（actualtemperature）-最佳溫度（optimaltemperature）。該腳本被部署在系統(tǒng)的配置內(nèi)（下推）。實際配置改變，因為r-解釋器被激活/部署并且由功能的輸出導(dǎo)出的事件確實/可以具有分析（即根本原因分析）的影響。

自動化系統(tǒng)1可以是不同技術(shù)領(lǐng)域的自動化系統(tǒng)。例如，自動化系統(tǒng)1可以是渦輪機監(jiān)視和診斷系統(tǒng)（諸如ads）或自動化系統(tǒng)工程化工具（諸如tia）。針對自動化系統(tǒng)1的其它示例是制造智能解決方案系統(tǒng)（諸如simaticitoee）或電網(wǎng)監(jiān)視系統(tǒng)（諸如siguarddsa）或艦隊監(jiān)控系統(tǒng)（諸如bas平臺或ct監(jiān)控系統(tǒng)）。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一方面的方法的示例性實施例的流程圖。所圖示的方法被適配成執(zhí)行自動化系統(tǒng)（諸如圖1中圖示的自動化系統(tǒng)1）的配置和/或重配置。

在第一步驟s1中，基于用戶u的加載的用戶本體uo和/或自動化系統(tǒng)1的自動化系統(tǒng)本體aso而處理關(guān)注自動化系統(tǒng)1的控制和/或監(jiān)視功能性的由用戶輸入的用戶要求的至少一個自然語言陳述以生成正式要求規(guī)范frs。

在另外的步驟s2中，匹配所生成的正式要求規(guī)范frs與從組件庫cl讀取的正式組件規(guī)范fcs以導(dǎo)出配置部署cd，所述配置部署cd包括具有滿足所輸入的用戶要求ur的配置的一個或若干合適組件。

圖2中圖示的方法可以由用于自動化系統(tǒng)的配置工具實現(xiàn)。

圖3示出用于圖示根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的示例性實施例的示意圖。

如可以在圖3中看到的，所圖示的系統(tǒng)包括形成要求規(guī)范元件的處理單元5、形成基于模型的工程化元件的匹配單元6和執(zhí)行元件7。如圖3的實施例中圖示的配置系統(tǒng)1還包括模型管理器8。

處理單元5被適配成從自然語言用戶要求輸入生成正式要求規(guī)范frs，其可以關(guān)注特定自動化軟件控制或監(jiān)視功能性。該用戶要求ur可以包括以寫入的（written）語言或說出的語言（sl-ur）的至少一個自然語言陳述。在可能的實施例中，對于用戶u而言還可能的是直接輸入結(jié)構(gòu)化用戶要求sur，例如經(jīng)由向?qū)iz。由處理單元5輸出的所得到的正式要求規(guī)范frs可以是例如sparql查詢、使用owl本體正式化的陳述或以任何其他定義明確的正式語言的陳述。

形成基于模型的工程化元件的匹配單元6具有對組件庫cl的訪問，組件庫cl可以包含由包括所有配置可能性的底層自動化軟件提供的每一個控制或監(jiān)視功能性的正式描述。組件庫cl可以包括用于計算自動化系統(tǒng)1的關(guān)鍵性能指示符kpi的軟件組件、用于從自動化系統(tǒng)1的自動化實體2-i檢索數(shù)據(jù)或向特定自動化實體3-i（諸如自動化系統(tǒng)1的現(xiàn)場設(shè)備）供給數(shù)據(jù)或控制指令的軟件組件。匹配單元6確實訪問通信庫cl并且被適配成執(zhí)行所接收的正式要求規(guī)范frs與從組件庫cl讀取的正式組件規(guī)范fcs的匹配以導(dǎo)出配置部署cd，所述配置部署cd包括具有滿足所輸入的用戶要求ur的配置的一個或若干合適軟件組件。在可能的實施例中，組件庫cl的軟件組件包括描述可以用于與正式要求規(guī)范frs匹配的相應(yīng)軟件組件的元數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)可以覆蓋組件實例和同義詞的描述。所導(dǎo)出的配置部署cd可以包括配置部署計劃，其包括具有所導(dǎo)出的配置以滿足用戶要求ur的一個或若干合適組件。執(zhí)行計劃ep或配置部署可以被部署在執(zhí)行組件7處，執(zhí)行組件7可以由自動化系統(tǒng)1的一個或若干自動化實體2-i形成。所導(dǎo)出的配置部署或部署執(zhí)行計劃ep可以包括從組件庫cl讀取的至少一個經(jīng)適配或參數(shù)化的軟件組件和/或滿足所輸入的用戶要求ur的所生成的可執(zhí)行軟件組件。配置部署cd還可以用于自動化軟件適配asa。

在可能的實施例中，配置系統(tǒng)4還包括模型管理器8，如圖3中所圖示的。模型管理器8可以負(fù)責(zé)捕獲用戶以及自動化系統(tǒng)詞匯的正式模型或本體的管控。模型管理器8可以包括映射發(fā)現(xiàn)元件md，其用于自動對準(zhǔn)自動化系統(tǒng)模型或自動化系統(tǒng)本體aso以及用戶模型或用戶本體uo的詞匯以提供詞匯或模型映射mm。在可能的實施例中，映射可以在每一次更新用戶本體uo和/或自動化系統(tǒng)本體aso中的詞匯定義時手動執(zhí)行。如圖1、2和3中圖示的方法和系統(tǒng)允許經(jīng)由自然語言陳述工程化、配置和定制自動化系統(tǒng)1中的控制和監(jiān)視應(yīng)用，所述自然語言陳述基于包括正式本體的背景模型而被自動翻譯成系統(tǒng)配置。

針對用戶u的自然語言陳述的示例是關(guān)鍵詞陳述，諸如“在鋼輥處添加用于加熱系統(tǒng)的pid控制器（addpid-controllerforheatingsystematsteelroll）”。在該示例中，用戶u的輸入陳述生成標(biāo)準(zhǔn)pid控制碼，其可以被部署在自動化系統(tǒng)1內(nèi)的鋼輥加熱系統(tǒng)的plc處。在可能的實施例中，用戶u不輸入一個自然語言陳述，而是以交互式方式的若干自然語言陳述。例如，在已經(jīng)接收到關(guān)鍵詞陳述之后，對話窗可以出現(xiàn)以用于pid控制器的參數(shù)化。在可能的實施例中，已經(jīng)從底層背景本體生成大多數(shù)參數(shù)和代碼片段，底層背景本體例如標(biāo)識正確的鋼輥、其加熱系統(tǒng)和對應(yīng)的plc。

由用戶u經(jīng)由用戶接口ui的用戶輸入的另外的示例性自然語言陳述可以是例如：“示出oee和針對行x的異常（showoeeandanomaliesforlinex）”。以自然語言的該輸入關(guān)鍵詞陳述可以例如生成向用戶顯示的儀表盤元件，其示出隨時間的kpi總體裝備效率（oee）。在可能的實施例中，可以基于數(shù)據(jù)的歷史分析來標(biāo)記異常。

如圖3中圖示的配置系統(tǒng)1的模型管理器8可以通過解析自動化系統(tǒng)1的本體論表示來實例化正式知識表示模型或本體。知識表示可以由此被模型管理器8拆分成另外的基于互連的本體論表示的列表。例如，這些基于互連的本體論表示可以包括渦輪機本體、傳感器本體和診斷本體。

在示例性自動化系統(tǒng)1中，如圖9中圖示的渦輪機本體可以指定渦輪機及其元件的表示，即渦輪機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。傳感器本體可以指定傳感器及其設(shè)備的表示，即其可以是安裝在相應(yīng)渦輪機處的測量設(shè)備的分類。診斷本體可以例如指定控制實體與感測設(shè)備或傳感器之間的關(guān)系。

在可能的實施例中，可以實例化公共用戶詞匯表示。該知識表示可以捕獲和指定自然語言接口的初始映射范式，諸如使用辭典和同義詞字典，所述辭典和同義詞字典允許實例化對相應(yīng)渦輪機、傳感器和診斷本體的約束、概念和實例的參考。

圖4示出用于圖示通過根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的自然語言陳述的處理的示例性工作流。在所示示例中，用戶經(jīng)由用戶接口ui將自然語言陳述輸入到處理單元5中，其中該自然語言nl查詢讀作：“為我示出所述最近3個月內(nèi)渦輪機1和渦輪機2的所述可處置性?。╯howmethedisposabilityofturbine1andturbine2inthelast3months!）”。該自然語言陳述由用戶在圖4中所示的步驟s41中輸入或錄入。所輸入的自然語言陳述在步驟s42中在兩個綜合標(biāo)記物sm（停止詞語）和令牌t之間拆分，如圖4中所示。經(jīng)拆分的令牌t包括詞語：“可處置性、渦輪機1、渦輪機2、最近和3個月”。經(jīng)拆分的綜合標(biāo)記物sm包括：“示出、我、所述（the）、的、和、內(nèi)、所述（the）”。在另外的步驟s43中，通過詞干化（stemming）、數(shù)據(jù)解析和標(biāo)點移除而在經(jīng)拆分的令牌t的基礎(chǔ)上執(zhí)行查詢解釋以提取經(jīng)預(yù)處理的令牌t'，如圖4中所圖示的。如可以看到的，經(jīng)預(yù)處理的令牌t'沒有數(shù)據(jù)指示。在另外的步驟s44中利用存儲在數(shù)據(jù)庫中的至少一個本體檢查經(jīng)預(yù)處理器的令牌t'。本體包括自動化系統(tǒng)本體aso和/或所標(biāo)識的用戶u的用戶本體uo。在步驟s45中，匹配概念、個體、關(guān)系和性質(zhì)以提取指定渦輪機的渦輪機標(biāo)簽。如果在用戶本體uo和/或自動化系統(tǒng)本體aso中沒有發(fā)現(xiàn)針對令牌t'的條目，則在步驟s45中對照數(shù)據(jù)庫中存儲的詞典l中的條目檢查相應(yīng)令牌t'。如果在詞典l中可能也沒有發(fā)現(xiàn)相應(yīng)令牌t'，則在步驟s46中請求skos信息以標(biāo)識可能的同義詞，并且對照所存儲的詞典l中的條目再次檢查所導(dǎo)出的同義詞。在給定示例中，發(fā)現(xiàn)作為針對使用在用戶u的自然語言nl陳述中的“可處置性”的同義詞的“可用性”。在已經(jīng)標(biāo)識了本體或詞典中的令牌或其同義詞之后，在步驟s47中提取對應(yīng)的spin規(guī)則，如圖4中圖示的。在最后的步驟s48中，將來自spin規(guī)則的所定義的sparql主體與從用戶本體uo和/或自動化系統(tǒng)本體aso提取以及從步驟s43中采用的數(shù)據(jù)解析器接收的附加信息合并，如圖4中所圖示的。如可以在圖4中看到的，將步驟s41中的用戶輸入的自然語言nl陳述變換成由通過處理單元5輸出到匹配單元6的sparql查詢形成的正式要求規(guī)范frs。

圖5示出用于將自然語言nl陳述變換成正式要求規(guī)范frs的另外的示例。在給定示例中，將自然語言nl陳述的關(guān)鍵詞kw“多少（kw1）、錯誤（kw2）、類型abc（kw3）、最近一周（kw4）、渦輪xyz（kw5）”變換成正式要求規(guī)范frs，其包括若干信息字段f。字段包括用于聚合功能的指示符（計數(shù)）f1、用于診斷本體的實體（查詢聚焦）f2、作為針對類別的同義詞的類型（篩選器）f3、時間指定（篩選器）f4和用于渦輪機xyz的指示符（篩選器）f5。

正式要求規(guī)范frs應(yīng)用于匹配單元6。匹配單元6實例化詞匯、規(guī)則和執(zhí)行計劃以用于監(jiān)視和/或控制功能性。在可能的實施例中，匹配單元6可以包括spin中注釋的正式規(guī)則的列表，其指定參考給定本體的關(guān)鍵性能指示符kpi或總體裝備效率oee的計算。匹配單元6允許例如基于諸如持續(xù)時間、檢查約束和執(zhí)行數(shù)據(jù)驗證之類的其他性質(zhì)而計算性質(zhì)的值。另外，匹配單元6允許隔離要在某些條件之下執(zhí)行的規(guī)則集合，例如以僅使用對計算oee有效的規(guī)則。另外，可能的是定義復(fù)雜的sparql功能以計算關(guān)鍵性能指示符kpi，即數(shù)學(xué)表達式及其關(guān)系。另外，可能的是將現(xiàn)有規(guī)則和執(zhí)行計劃翻譯成sparql請求，即從規(guī)則到正式請求。匹配單元6可以通過利用映射到用戶輸入請求的最合適的軟件組件來導(dǎo)出和驗證針對給定輸入查詢的配置部署計劃。

圖6示出計算其中發(fā)生特定事件文本值的事件消息的數(shù)目的簡化的spin規(guī)則的示例。

處理單元5實現(xiàn)要求規(guī)范元件使得能夠?qū)⑺鶚?biāo)識的系統(tǒng)約束的列表轉(zhuǎn)換成經(jīng)驗證的sparql請求。處理單元5可以將從本體論參考（例如對自動化系統(tǒng)1的某個渦輪機x或傳感器y的參考）汲取并且針對數(shù)據(jù)約束（例如“在最近一周內(nèi)（withinlastweek）”）可選的信息與kpi驅(qū)動的查詢構(gòu)造（例如特定艦隊的oee）組合。

圖7示出如響應(yīng)于用戶查詢：“為我示出來自渦輪機1和渦輪機2的前10個事件（showmethetop10eventsfromturbine1andturbine2）”而構(gòu)造的簡化的sparql實例的示例。

如圖3中圖示的執(zhí)行組件7可以執(zhí)行如通過之前步驟對照諸如基于rdf的數(shù)據(jù)儲存庫之類的特定知識庫構(gòu)造的正式請求frs。在給定配置部署計劃cd的基礎(chǔ)上，結(jié)果可以向用戶u圖形地可視化，如例如圖8中圖示的。

圖8示出作為結(jié)果表示的示例，其示出參考如經(jīng)由用戶接口ui向用戶u顯示的不同渦輪機的參考的kpi“可用性”。用于執(zhí)行自動化系統(tǒng)1的配置或重配置的方法和系統(tǒng)確實使用本體的正式背景知識來解釋由用戶u輸入的寫入的或說出的自然語言nl陳述并且將此翻譯成自動化系統(tǒng)1的底層控制或監(jiān)視應(yīng)用的重配置。根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)提供了一種基于自然語言輸入的用于自動化系統(tǒng)控制或自動化系統(tǒng)監(jiān)視的動態(tài)配置或重配置機制。利用根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)，可能的是在自動化系統(tǒng)1的壽命期間添加附加的要求。可能的是在工程化期間以及在自動化系統(tǒng)1的運行時期間制定要求。例如，可以在自動化系統(tǒng)1的運行時期間動態(tài)地添加用于kpi監(jiān)視的儀表盤元件。

根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)關(guān)于底層控制或監(jiān)視應(yīng)用是通用的。雖然向?qū)П仨氠槍γ恳粋€應(yīng)用具體地實現(xiàn)，但是如本發(fā)明所使用的基于本體的自然語言系統(tǒng)可以僅實現(xiàn)一次并且通過改變詞匯定義而適配于不同的應(yīng)用。

根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)對于任何種類的用戶u是直觀的，特別是沒有自動化系統(tǒng)1（特別是自動化系統(tǒng)1的自動化軟件和自動化硬件）的深入知識的最終用戶或領(lǐng)域?qū)＜?。最終用戶可以使用其自身的詞匯，該詞匯可以自動映射到系統(tǒng)詞匯。如果用戶要求附加的詞匯，可以在自動化系統(tǒng)1的運行時期間動態(tài)地添加擴展。

由于客戶或用戶要求到自動化系統(tǒng)配置的映射可以通過本發(fā)明的方法自動完成，因此重工程化不造成任何附加努力。