国家标准计划《数字标准 标准信息模型架构》由 SWG29(全国标准数字化标准化工作组)归口 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 中国航空综合技术研究所 、中国标准化研究院 。
| 35 信息技术、办公机械 |
| 35.240 信息技术应用 |
| 35.240.30 信息技术在信息、文献和出版中的应用 |
标准贯穿于产品设计、生产、使用和最终报废的整个寿命周期,是技术数据最大的数据来源,也是形成互操作性能力的技术基础。
据统计,39%的工程数据和38%的运行数据来源于标准;60%的工程师使用的标准内容与外部标准密切相关;79%的工程师不需要阅读整个标准,他们只需要具体问题的答案;68%的用户从标准中提取数据并应用于其他应用时遇见问题。
由于与工程技术的数字化发展存在差距,迫切需要相关标准逐步引导和加快标准数字化转型。
目前众多国内外相关组织和机构不约而同选择将机器可读标准视为标准数字化转型的关键,认为其将是标准化工作适应科研生产活动数字化发展的重要支撑技术之一,但在相关技术探索和落地过程中遇见诸多问题,具体包括:(1)尽管各个组织定义的机器可读标准等级模型相似,但仍未达成统一共识;(2)机器可读标准研究多处于概念研究和描述性表达,缺乏统一架构、系统性的描述和规范性的表达;(3)目前国内外研究百花齐放,都取得了相应的进展,但表达语言与规则都存在巨大差异,影响了后续统一、集成与数据交换。
此外,这类新型标准应当是面向不同数字化水平的企业用户需求,与信息技术水平和企业研发能力相适配的。
由于标准应用企业具备不同水平的数字化研制技术和能力,需要获取与应用场景和能力相匹配的标准资源,比如有些企业对标准的应用需求主要是检索和查阅,那么标准信息模型中就应提供一些索引信息元素,来支撑这个活动;再比如,有些企业希望能够建立起标准之间的关联关系,迅速定位和查阅关联标准及其章节条,有效开展标准的成套工程实施;亦或是在标准编制和更新时,获得最新版本的标准支持,并在内容不协调时,及时给予提示,这时候需要的标准就是一个个结构化的标准信息单元的集合。
各级SMART标准都有其相应的应用价值,因此,通过本项目提出标准信息模型,将各个层级的标准要素联结和统一归集,指导企业按照共同的规则实施和构建具备互操作基础的标准数据,不仅有助于标准化机构和企业之间的数据共享,更有助于数字化研制环境对标准数据进行集成应用。
1.范围 本文件确立了标准信息模型的参考架构,以及各部分内容的定义和总体要求。 本文件适用于数字化转型条件下标准的数字化表达、以及机器可用、可读、可解析等方面的标准集成应用。 2.主要技术内容 标准的主要技术内容包括: (1)架构 标准信息模型架构是标准本身进行数字化转型的重要范式,以满足不同数字化应用场景对标准的数字化程度的需求。分为四层:管理壳层、文本层、语义层和功能层。 (2)管理壳层 管理壳层包含了标准信息单元的元数据集合,提供有关标准使用、上下文、分类等的信息,代表了标准或部分标准的服务(如功能、能力、技巧)的接口。其中:①管理壳中的元数据集合为用户终端(如机器/软件)提供了标准信息模型所包含的数据类型,以便于用户终端可以通过有效的元数据标签访问和取得所需的数据。② 索引信息模型用于描述和定义标准电子文本,支持标准数据库检索与查询。③标准化对象信息模型用于标识标准化对象。④功能信息表明标准信息模型中功能单元提供的服务能力。 (3)文本层 文本层表达了一个结构化的标准全文本信息模型,解决标准本身的技术要素提取和关联,以便于机器、软件或平台未来可以完整的识别标准各个部分,并建立起关联关系,这也是语义层和功能层的数据基础。文本层由大量结构化的文本信息单元组成,通过这些信息单元,实现对标准中的文本段落、表格、图片以及公式等信息的结构化储存。文本信息单元用于定义不同颗粒度的标准要素,其数字化表达应尽可能采用已发布的取得共识的国际标准或协会规范,保证标准数据兼容性和互操作性。在此基础上,按需补充国家标准、行业标准和企业标准专属的标准元数据。 (4)语义层 语义层通过语义信息模型为文本信息单元赋予语义信息,帮助用户终端(机器或软件)理解标准内容所表征的含义。语义层由语义信息单元的组成,每个语义信息单元的基础是标准的文本信息单元,通过将文本信息单元与标准语义模型进行映射和关联,得到语义信息单元,这个加工过程需要专家系统介入,给予确认。语义信息模型面向工程应用设计,不同行业和专业领域可以按需构建专业语义信息模型。语义信息模型可由生成式AI引擎通过机器学习训练得到,但需要经过严格的技术测试和工程验证。专业领域训练样本规模不大的情况下,宜按标准数字化集成应用角度,离散、聚合、提炼和总结形成专业技术语义库,并经行业专业评议确认。 (5)功能层 功能层包含了标准能为数字化研制环境所能够提供的服务,是标准文本层信息和语义层信息面向不同业务应用场景的组合和多样化表达,呈现出数据、模型、程序、服务、API接口等不同应用形态。与功能单元相关联的标准信息单元是唯一确定的,后者作为主数据,是功能信息单元进行标准符合性认证的重要依据。功能信息单元是面向各种工程应用设计的,这意味着功能信息单元实际上难以穷举和遍历,并随着技术发展和数字化环境的变化而更迭,要求提供匹配的标准更新管理机制。