[發明專利]一種面向數控機床設備維護的知識圖譜關系補全方法

有效

• 申請號: 202110450657.8
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113190686B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 貝毅君;周勇;王林鑫;趙晨
• 申請（專利權）人: 浙江大學軟件學院（寧波）管理中心（寧波軟件教育中心）
• 主分類號: G06F16/36
• 分類號: G06F16/36;G06F16/28;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理有限公司 33226
• 代理人: 程曉明

本發明公開了一種面向數控機床設備維護的知識圖譜關系補全方法，特點是構建知識圖譜和候選關系文本并獲取訓練三元組集；通過路徑排序算法枚舉出每個訓練三元組對應的所有完整關系路徑；構建知識圖譜補全模型；從候選關系文本中選擇任意一個查詢關系，并將查詢關系和對應的訓練三元組的所有完整關系路徑輸入到知識圖譜補全模型中，將大于或等于設定的補全閾值的概率分數對應的查詢關系和實體對組成三元組并補全進知識圖譜中；優點是利用了知識圖譜的知識推理能力，通過已有故障解決方案推理出新故障的解決方案，將數據整合到一起，有效消除了數據孤島的問題，對不完整的知識圖譜進行補全，填補了數控機床設備維護領域的圖譜補全方法的空白。

技術領域

本發明涉及數控機床設備維護領域，尤其是一種面向數控機床設備維護的知識圖譜關系補全方法。

背景技術

數控機床設備是生產活動的物質技術基礎，保證設備健康持續地運行，減少風險和故障的發生，是每一個制造業企業能夠正常運行的前提，但是隨著經濟全球化的發展，企業之間的競爭在不斷地加大，設備也變得越來越機械化、自動化和智能化，與此同時，設備系統結構復雜性日益增加，設備的故障檢測、診斷、預測和日常綜合維護等工作難度也不斷的加大，設備系統中任何一個部件出現故障，都將影響整個設備系統的正常運行。

現有的數控機床設備維護技術采用一般檢索方式，但由于數據分散、繁雜，采用一般檢索方式得到的效果非常不理想；且各個數據之間其實是存在關聯的，如設備和各個故障維修方法，兩者是存在著緊密聯系，而一般檢索方式對于這些數據沒有進行一定的關聯，導致數據與數據之間關聯性較差；另外一般檢索方式都是依賴維護人員的經驗知識以及維護文檔，知識非常零散，當設備出現故障時，維護工作難以快速、有效的展開。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種面向數控機床設備維護的知識圖譜關系補全方法，不但提高了數據之間的關聯性，得到了理想的效果，而且使得維護工作得以快速、有效的展開。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種面向數控機床設備維護的知識圖譜關系補全方法，包括以下步驟：

①利用知識抽取手段對特定的多種數控機床設備維護案例手冊進行實體的抽取及不同實體間的關系抽取得到實體及不同實體間的關系，基于實體及不同實體間的關系構建知識圖譜，從知識圖譜中獲取訓練三元組集，每個訓練三元組包括一個源實體和該源實體對應的一個目標實體組成的實體對及該源實體與目標實體間的關系，基于不同實體間的關系構建候選關系文本，候選關系文本包括查詢關系、伴隨關系、原因關系；②通過路徑排序算法在知識圖譜中執行隨機游走，枚舉出每個訓練三元組對應的所有完整關系路徑，其中，枚舉出任意一個訓練三元組對應的所有完整關系路徑的具體過程如下：

②-1根據實體獲取實體的類型，在知識圖譜中，從該訓練三元組中的源實體的類型開始通過隨機游走方式一直到達目標實體的類型，同時記錄從源實體的類型到目標實體的類型的關系和對應的中間實體，獲得所有從源實體的類型到目標實體的類型之間關系組成的關系路徑；

②-2獲取每條關系路徑的隨機游走概率，獲取其中的最大概率值，并在隨機游走概率大于最大概率值的80％的關系路徑中添加對應的中間實體得到該訓練三元組對應的所有完整關系路徑，并將該訓練三元組對應的完整關系路徑的總數記為n；

③構建知識圖譜補全模型，包括依次連接的嵌入層、CNN層、BiGRU層、Attention層和輸出層；

④從候選關系文本中選擇任意一個查詢關系，并將查詢關系和對應的訓練三元組的所有完整關系路徑輸入到知識圖譜補全模型中，得到查詢關系和實體對之間的概率分數，具體過程如下：

④-1將查詢關系和對應的訓練三元組的每條完整關系路徑輸入到嵌入層中，得到查詢關系對應的關系向量和每條完整關系路徑對應的路徑序列；