[發(fā)明專利]一種危險(xiǎn)化學(xué)品領(lǐng)域的知識(shí)表示方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010440437.2
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN111613277A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李學(xué)明;林智勇
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): G16C20/20
• 分類號(hào): G16C20/20;G16C20/30;G16C20/70;G06F16/36
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本發(fā)明公開了一種化學(xué)品知識(shí)表示的方法，用于性質(zhì)復(fù)雜的危險(xiǎn)化學(xué)品領(lǐng)域的知識(shí)表示，通過本發(fā)明能夠完成對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品知識(shí)體系的有效管理，對(duì)于該領(lǐng)域進(jìn)行高效的計(jì)算和推理研究等提供了極大幫助。該方法主要是：首先確定目標(biāo)危險(xiǎn)化學(xué)品并獲取其相關(guān)信息。接下來使用SMILES表達(dá)式切割算法提取危險(xiǎn)化學(xué)品基本性質(zhì)知識(shí)；人工錄入危險(xiǎn)化學(xué)品之間的不相容性質(zhì)知識(shí)；組合三元組方式提取危險(xiǎn)化學(xué)品其他性質(zhì)知識(shí)，通過上述工作完成危險(xiǎn)化學(xué)品知識(shí)庫的構(gòu)建。最后構(gòu)建并使用ChIncomTrans知識(shí)表示模型將危險(xiǎn)化學(xué)品領(lǐng)域知識(shí)映射成為向量形式的存在。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于知識(shí)表示領(lǐng)域，涉及化學(xué)品知識(shí)表示的方法，特別適用于性質(zhì)復(fù)雜的危險(xiǎn)化學(xué)品領(lǐng)域的知識(shí)表示。

背景技術(shù)

化學(xué)品在工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)和人們的日常生活中扮演著極為重要的角色，但其中危險(xiǎn)化學(xué)品的存在也導(dǎo)致了眾多的爆炸、燃燒、毒害等事故，對(duì)人體健康和周圍環(huán)境造成嚴(yán)重危害。危險(xiǎn)化學(xué)品的危險(xiǎn)性主要是由危化品自身的性質(zhì)決定的，通常在各種因素的影響下，通過特定的反應(yīng)機(jī)制表現(xiàn)。掌握其基本性質(zhì)，對(duì)有效防范化學(xué)品的危害有關(guān)鍵作用，也是政府管理部門實(shí)施化學(xué)品管理決策必備的基礎(chǔ)。然而化學(xué)品種類繁雜，相互之間差異很大，掌握其特性十分困難。長期以來，危險(xiǎn)化學(xué)品領(lǐng)域的從業(yè)者都是依賴書籍、網(wǎng)絡(luò)搜索和工作經(jīng)驗(yàn)來規(guī)避在生產(chǎn)生活中出現(xiàn)的危險(xiǎn)情況。但是書籍和網(wǎng)絡(luò)搜索的結(jié)果依賴于其他從業(yè)者的編輯上傳，而且這些資料無法完整地覆蓋生產(chǎn)中所有的情況，而單單依賴于工作經(jīng)驗(yàn)同樣存在經(jīng)驗(yàn)匱乏，遺忘等風(fēng)險(xiǎn)。因此在互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的今天，如何利用計(jì)算機(jī)將已有的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行整合，進(jìn)而為危險(xiǎn)化學(xué)品的安全性防范和生產(chǎn)指導(dǎo)提供幫助已經(jīng)成為亟待解決的問題。

知識(shí)圖譜可以用于描述客觀世界中所存在的概念，實(shí)體及實(shí)體之間的聯(lián)系，是一種結(jié)構(gòu)化的工具，其概念的正式提出是在2012年由google定義并宣布將這個(gè)技術(shù)應(yīng)用到其自身的google搜索中。知識(shí)圖譜可以用形式化的效果來展示已有的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而更好地對(duì)繁多復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的組織與管理。因此，可以結(jié)合知識(shí)圖譜來表示危險(xiǎn)化學(xué)品在客觀現(xiàn)實(shí)生活的存在，從而更好地將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于危險(xiǎn)化學(xué)品領(lǐng)域，是一個(gè)解決的好辦法。

知識(shí)圖譜中的知識(shí)表示技術(shù)是使用張量、圖形、向量等方式對(duì)知識(shí)圖譜映射后的文字信息進(jìn)行表示的技術(shù)，通過知識(shí)表示技術(shù)更加易于利用知識(shí)圖譜中的數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)的推理與應(yīng)用。結(jié)合知識(shí)表示技術(shù)，可以完成對(duì)危化品領(lǐng)域復(fù)雜知識(shí)的管理，掌握危險(xiǎn)化學(xué)品的特性，從而在此技術(shù)上完成后續(xù)的推理和應(yīng)用。

對(duì)于知識(shí)表示學(xué)習(xí)的研究，從發(fā)展歷程來看主要可以分成兩個(gè)階段。早期的知識(shí)表示學(xué)習(xí)還處于百花爭鳴的階段，出現(xiàn)了許多的不同的表示模型如能量模型、距離模型、單層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、雙線性模型、張量神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、矩陣分解模型等，它們各自在不同的數(shù)據(jù)集上都表現(xiàn)出了一定的優(yōu)勢。2013年，Borders將向量的平移不變性應(yīng)用于知識(shí)表示中，提出了TransE(Translating Embeddings)這一全新的知識(shí)表示模型。TransE模型由其優(yōu)越的性能和強(qiáng)大的泛化能力，成為了知識(shí)表示領(lǐng)域的標(biāo)桿模型。在TransE模型提出之后，人們對(duì)于知識(shí)的表示方法有了全新的認(rèn)識(shí)，并將知識(shí)利用向量進(jìn)行表示的方法和技巧進(jìn)行拓展和深入研究，在其模型基礎(chǔ)上進(jìn)行改良并提出了TransH、TransR、TransD、Transparse、TransC等模型，共同組成了知識(shí)圖譜翻譯系列模型。

盡管現(xiàn)在知識(shí)表示技術(shù)已經(jīng)有了一定階段性成果，但是現(xiàn)有的知識(shí)表示學(xué)習(xí)模型大多數(shù)都被設(shè)計(jì)為通用模型，對(duì)于性質(zhì)復(fù)雜的危險(xiǎn)化學(xué)品等特定領(lǐng)域的實(shí)用性不足，仍然存在一些缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本專利的目的是為現(xiàn)有的危險(xiǎn)化學(xué)品領(lǐng)域知識(shí)提供一種高效率、能夠計(jì)算和推理，易于在此基礎(chǔ)上進(jìn)行后續(xù)研究的知識(shí)表示方法。

具體包括以下步驟：