[發明專利]一種條件知識圖譜的表示和構建方法

在審

• 申請號: 202210141390.9
• 申請日: 2022-02-16
• 公開（公告）號: CN114510581A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 楊曉春;徐自強;陳浩;鄭婷月;王斌;張曉紅
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G06F16/36
• 分類號: G06F16/36;G06F40/30;G06F40/205;G06F16/31
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

本發明提供了一種條件知識圖譜的表示和構建方法，涉及工業制造領域；首先提出了一種新型的條件知識圖譜表示方法即嵌套三元組表示。其次，本發明設計了一種新型的抽取策略，利用一個文本層次解析模塊來抽取事實與條件之間的語義關系；再用三元組抽取模塊實現三元組的抽取。此外，本發明設計了相應的物理存儲和查詢方案對條件知識進行管理，方便下游應用。本發明很好的解決了傳統的知識圖譜丟失重要的條件約束信息，現有的條件知識圖譜忽略了事實三元組與條件三元組之間的語義關系以及條件三元組之間的邏輯關系的問題。

技術領域

本發明涉及工業制造領域，尤其涉及一種條件知識圖譜的表示和構建方法。

背景技術

近年來，知識圖譜已逐漸成為驅動智能工廠發展的核心技術，在智慧搜索、智能決策、知識推理等各種應用中有著至關重要的作用。我們觀察到一些領域的文本數據中存在著大量事實是以條件句的形式闡述的。我們對多種領域的文獻資料中包含的條件句數量進行了統計，其比例均在20％以上。一個完整的條件句一般包含兩個子句：表達條件的從句，稱為條件從句；以及表示結果的主句，稱為結論句。結論事實的有效性完全取決于條件是否成立。

工業應用所涉及的海量龐雜數據中非結構化數據比重大，將其抽取成知識圖譜是高效智能深層次利用的關鍵技術。基于知識圖譜可以輔助設備智能修復，輔助工作人員作業時解決問題。然而，數據存在著大量支撐事實有效性的條件信息，傳統的知識圖譜將知識表示成描述實體及其之間關系的語義網絡，其構建僅僅是依賴于從文本中抽取出的三元組信息，而沒有區分其是條件三元組或是事實三元組，丟失了重要的條件約束信息，不足以完整、準確地形式化表達出條件句中的條件語義，限制了知識圖譜的表達能力，也間接影響了知識推理等下游任務的探索。在企業設備運維檢修場景中，將老專家積累的經驗知識以帶有條件信息的事實串聯起來，構建相應的條件知識圖譜。當某一類問題出現的時候，運維檢修人員可以通過某一應用在條件知識圖譜上查詢相關信息，包括同時出現哪幾種現象或者任意出現某一種情況就可以表明是某某故障，什么時間發生過類似故障，形成原因是什么，解決方案是什么，成功解決這一問題的老專家是誰，甚至直接下發指令到設備，自動解決相關問題。

最近的研究工作開始有嘗試從語句中抽取條件信息，他們從語句中聯合抽取事實三元組和條件三元組。雖然為事實三元組和條件三元組的抽取提出了一種有效的策略，但是也忽略了一些問題。首先，忽略了事實三元組和條件三元組之間的條件約束關系，僅是將句子中包含的條件三元組和事實三元組分別抽取羅列出來，而無法判別三元組之間的相互約束關系。其次，也忽略了條件三元組之間的并列邏輯關系，沒有考慮條件三元組之間是“and”還是“or”的具體邏輯關系，并列邏輯關系的缺失導致無法明確區分保證事實成立的有效條件。

關于存儲，目前主要采用關系型數據庫和圖數據庫來存儲知識，使用關系型數據庫存儲知識時，關系模型存儲寬表造成空間浪費，對于多跳查詢開銷巨大，查詢效率不高。而圖數據庫在知識圖譜存儲和查詢兩個方面有一定的技術優勢。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種條件知識圖譜的表示和構建方法；

一種條件知識圖譜的表示和構建方法，具體步驟如下：

步驟1：構建一種運用嵌套三元組，形式化的表達事實與條件三元組之間，以及條件三元組之間豐富層次語義關聯的條件知識圖譜表示方法；

所述嵌套三元組中的頭節點和尾節點可以為實體或者三元組；

即使用嵌套三元組形式化表示表達事實與條件三元組之間，以及條件三元組之間豐富層次語義關聯有三種類型；分別為：

實體，實體與實體之間關系，實體；

三元組，三元組與三元組之間關系，三元組；

三元組，三元組與實體之間關系，實體或者實體，實體與三元組之間關系，三元組；