[發明專利]一種基于Neo4j和大數據的初等數學知識圖譜構建方法

有效

• 申請號: 202110774302.4
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113360678B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 鐘秀琴;符紅光;鄧力華;林恭祺
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F16/36
• 分類號: G06F16/36;G06F8/30;G06F16/25;G06F16/28;G06F40/194;G06F40/295;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 何凡

本發明公開了一種基于Neo4j和大數據的初等數學知識圖譜構建方法，屬于初等數學知識圖譜構建技術領域，所述方法包括如下步驟：根據Neo4j圖形數據庫分別對實體、關系以及屬性的定義，自上而下構建初始知識圖譜；根據大數據和深度學習自下而上的構建方法完善所述初始知識圖譜，得到完整的初等數學知識圖譜；本發明解決了將初等數學自然語言文本轉換成為初等數學領域知識圖譜，并把初等數學題目中的實體與實體之間關系清晰、準確地表示的問題。

技術領域

本發明屬于初等數學知識圖譜構建技術領域，尤其涉及一種基于Neo4j和大數據的初等數學知識圖譜構建方法。

背景技術

2012年谷歌提出知識圖譜概念以來，國內外很多的研究機構及科技公司開始構建知識圖譜，涉及到多個領域，如搜索、電商、金融風控系統、醫療、教育等。同時，國內很多互聯網公司和高校也在構建知識圖譜。如百度公司曾致力于構建以知識圖譜為核心的“百度知心”，用于增強公司的搜索引擎；搜狗公司也構建了知識圖譜“知立方”來增強其搜索引擎；2018年4月，阿里巴巴領頭開始了關于知識引擎研究方面的探討，構建和研究的知識圖譜包含了多個領域，如商品、客戶體驗、安全、旅游等。阿里巴巴的商品知識圖譜包含了百億級別的核心商品信息的三元組；騰訊云也從金融、安全、政府、企業等方向出發進行知識圖譜的構建，用于數據存儲和索引查找；騰訊AI Lab在知識圖譜方面也有所建樹；2019年小米公司開發的小愛同學改良之后的版本，該產品以百度科普為中心，外接垂直類知識圖譜和小米業務圖譜，三元組規模達到300億。但目前涉及初等數學領域的知識圖譜構建較少，完備性較高的初等數學知識圖譜也還沒有。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的一種基于Neo4j和大數據的初等數學知識圖譜構建方法解決了將初等數學自然語言文本轉換成為初等數學領域知識圖譜，并把初等數學題目中的實體與實體之間關系清晰、準確地表示的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

本發明提供一種基于Neo4j和大數據的初等數學知識圖譜構建方法，包括如下步驟：

S1、根據Neo4j圖形數據庫分別對實體、關系以及屬性的定義，自上而下構建初始知識圖譜；

S2、根據大數據和深度學習自下而上的構建方法完善所述初始知識圖譜，得到完整的初等數學知識圖譜。

本發明的有益效果為：本發明提供的初等數學知識圖譜構建方法所構建的完整初等數學知識圖譜，其實體和關系對應準確，可以準確表示初等數學各實體與實體間的語義關系，且可應用于初等數學自然語言理解和問題自動求解，涵蓋了初等數學大綱內全部知識點。

進一步地，所述步驟S1包括如下子步驟：

S11、根據初等數學知識體系獲取知識圖譜數據；

S12、根據知識圖譜數據構建初始數據庫；

S13、將初始數據庫中的實體和關系轉換得到Neo4j數據庫中的各實體關系三元組，完成初始知識圖譜構建。

采用上述進一步方案的有益效果為：根據初等數學知識體系構建初始知識圖譜，所述初始知識圖譜包括各實體關系三元組，所述實體關系三元組對應首實體、尾實體和首實體與尾實體間對應關系。

進一步地，所述步驟S13包括如下步驟：

A1、在Java項目中建立實體包和關系包；

A2、將實體包和關系包中的實體和關系劃分入初始數據庫中初等數學知識體系的各知識點模塊中；

A3、利用Java語言反射機制獲取各知識點模塊中實體類的名稱和屬性，以及各知識點模塊中關系類的首實體、尾實體和關系的屬性；