[發明專利]一種面向機械加工工藝知識圖譜的實體和關系預測方法

有效

• 申請號: 202110411649.2
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113033914B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 林琳;劉杰;郭豐;郭昊;呂彥誠
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F16/28;G06F16/36
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 岳昕

1.一種面向機械加工工藝知識圖譜的實體和關系預測方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟：

步驟一、延展機械加工工藝知識圖譜中的實體關系

將機械加工工藝知識圖譜中的三元組表示為(h,r,t)，其中，h為三元組的頭實體，r為三元組的實體關系，t為三元組的尾實體，將頭實體，實體關系和尾實體之間的數量關系延展為：一對一對多，多對一對一，一對多對一，多對一對多，多對多對一，一對多對多，多對多對多；

步驟二、構造實體關系雙投影超平面模型

對于三元組(h,r,t)，將實體關系r的嵌入表示投影到實體關系r所對應的超平面S_r中，得到實體關系r在超平面S_r中的投影向量將頭實體h的嵌入表示和尾實體t的嵌入表示投影到所在的超平面W_r中，記在超平面W_r中的投影向量為記在超平面W_r中的投影向量為超平面W_r的單位法向量為超平面S_r的單位法向量為

并根據和建立三元組(h,r,t)的得分函數；

所述根據和建立三元組(h,r,t)的得分函數，其具體過程為：

其中，f_r(h,t)為三元組(h,r,t)的得分值，代表L₁范數或L₂范數；

步驟三、實體關系雙投影超平面模型的訓練

為機械加工工藝知識圖譜中的每個三元組(h,r,t)分別生成一個對應的錯誤三元組，根據得分函數建立實體關系雙投影超平面模型的目標函數，再利用機械加工工藝知識圖譜中的三元組(h,r,t)以及生成的錯誤三元組對實體關系雙投影超平面模型進行訓練；

所述實體關系雙投影超平面模型的目標函數L為：

其中，f_r(h,t)表示三元組(h,r,t)的得分值，(h′,r,t′)∈Δ'_(h,r,t)，Δ'_(h,r,t)是根據機械加工工藝知識圖譜中的三元組生成的錯誤三元組的集合，f_r(h',t')表示錯誤三元組(h′,r,t′)的得分值，Δ是機械加工工藝知識圖譜中的三元組集合，γ是邊界超參數，且γ＞0，max(x,0)表示在x和0之間取最大值，E表示機械加工工藝知識圖譜的實體集合，R表示機械加工工藝知識圖譜的實體關系集合，C表示權重，ε表示一個大于0的數；

步驟四、利用訓練好的實體關系雙投影超平面模型來預測三元組的尾實體、頭實體或實體關系。

2.根據權利要求1所述的一種面向機械加工工藝知識圖譜的實體和關系預測方法，其特征在于，所述在超平面W_r中的投影向量的表達式為：其中，上角標T代表轉置。

3.根據權利要求1所述的一種面向機械加工工藝知識圖譜的實體和關系預測方法，其特征在于，所述在超平面W_r中的投影向量的表達式為：其中，上角標T代表轉置。

4.根據權利要求1所述的一種面向機械加工工藝知識圖譜的實體和關系預測方法，其特征在于，所述在超平面S_r中的投影向量的表達式為：其中，上角標T代表轉置。

5.根據權利要求1所述的一種面向機械加工工藝知識圖譜的實體和關系預測方法，其特征在于，所述為機械加工工藝知識圖譜中的每個三元組(h,r,t)分別生成一個對應的錯誤三元組，其具體過程為：

生成錯誤三元組的方式有以下兩種：

第一種生成方式：從實體集合中隨機抽取出一個實體來替換三元組(h,r,t)的頭實體；

第二種生成方式：從實體集合中隨機抽取出一個實體來替換三元組(h,r,t)的尾實體；

所述第一種生成方式發生的概率為：

統計在包含實體關系r的所有三元組中，一個頭實體平均對應的尾實體數量，記為tph；

統計在包含實體關系r的所有三元組中，一個尾實體平均對應的頭實體數量，記為hpt；

則以的概率替換三元組(h,r,t)中的頭實體；

所述第二種生成方式發生的概率為：以的概率替換三元組(h,r,t)中的尾實體；

且兩種生成方式不同時發生。

6.根據權利要求5所述的一種面向機械加工工藝知識圖譜的實體和關系預測方法，其特征在于，所述Δ'_(h,r,t)通過以下方式構造：

Δ'_(h,r,t)＝{(h',r,t)|h'∈E}∪{(h,r,t')|t'∈E}

其中，(h',r,t)|h'∈E表示替換三元組(h,r,t)的頭實體，(h,r,t')|t'∈E表示替換三元組(h,r,t)的尾實體。