知识图谱构建的方法研究与应用

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知识图谱的特点是具有特定的关系结构,其可以非常便利的刻画现实生活中的本体知识、实例和实例之间存在的关联。图结构将网络上的资讯关联成人们所学习的知识,其是一种更优秀的组织和管理的解决方案。有限的使用场景和方法限制了知识图谱的大范围应用。目前行业领域知识图谱非常少,其次各个行业领域对知识图谱的理解、关注角度不同,因此建立的知识图谱很难融合,也为在其上的应用带来了困难。本文为研究构建行业知识图谱的方法,构建了地震领域知识图谱,并开发了一套基于Neo4j图数据库的知识图谱管理系统,然后在构建好的知识图谱上进行关系预测。为了实现地震领域知识图谱的构建、存储、可视化和应用,本课题做了以下研究工作:(1)构建地震领域知识图谱。讲述了构建地震领域知识图谱的详细步骤,首先构建本体,其中一些本体概念是通用的,此外还需要根据应用场景添加特有关系和概念,然后用专业机构提供的数据链接到本体网络。(2)基于地震领域知识图谱进行关系预测,对建立好的知识图谱进一步完善补充。对此本文介绍了一种适用于图结构的路径排序算法,通过将实体之间的关联路径作为特征,对所预测的关系进行打分,最后如果分数高于阈值,则指定关系作为预测结果。(3)基于地震知识图谱的应用,在建立好的知识图谱基础上进行地震建筑物震损预测。本章首先介绍了传统地震建筑物震损预测的步骤,然后针对其中的不足,提出了基于知识图谱和机器学习的方法。该方法避免了传统方法依赖于行业专家的经验水平并会耗费大量人力。(4)知识图谱管理系统的设计与实现。本章设计并实现了一款快速搭建知识图谱原型的软件系统,给出了整体的模块设计并且展示了构建好的地震知识图谱的可视化结果,最后证明了整个原型系统的可行性和实用性。
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