[发明专利]基于水利行业标准的知识图谱自动化构建方法和系统

权利要求书

1.一种基于水利行业标准的知识图谱自动化构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)构建水利对象数据库映射图谱模块；

(2)构建数据转化模块，使用映射图谱中的规则，将水利对象数据库中的数据转化为图谱数据，并将图谱数据存储到图数据库中；

(3)构建知识图谱存储模块，该模块结合当前两类主流图数据模型属性图和RDF图的优点，进行三元组的存储；

(4)构建水利知识图谱补全模块，包括图谱向量表示和元学习模型，元学习模型利用图谱向量表示进行图谱补全；

(5)构建水利知识图谱可视化模块，包括查询模块和响应模块。将查询到的信息在浏览器可视化展示和下载。

2.根据权利要求1所述的一种基于水利行业标准的知识图谱自动化构建方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：

(1.1)构建水利领域知识图谱的概念层，通过概念层指导映射图谱的构建，所述概念层包括水利对象概念和水利对象之间的关系；

(1.2)根据不同水利对象的特征和水利对象间的关系，构建出通用的覆盖全部水利对象和水利对象之间关系的映射规则，映射规则以图数据的形式存放到图谱数据库中，形成映射图谱；

(1.3)构建定制化映射规则的接口，生成定制化的水利领域知识图谱，所述接口能动态修改映射图谱中的映射规则，所述映射规则包括水利对象的属性、对象之间关系、对象所属概念。

3.根据权利要求1所述的一种基于水利行业标准的知识图谱自动化构建方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：

(2.1)使用步骤(1)中构建的映射图谱中的映射规则，生成可以查询关系型数据库的查询语句，根据查询结果和映射图谱中的转化规则，将关系型数据转化为图谱数据；

(2.2)使用映射规则，将生成的图谱数据转化为图数据库操作语句，图谱数据存储到图数据库中。

4.根据权利要求1所述的一种基于水利行业标准的知识图谱自动化构建方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为：

(3.1)使用属性图的方式，对水利对象间的关系进行实例化，并且对关系打标签，生成每个对象间特有的关系实例；

(3.2)将以属性图组织的知识图谱转化为RDF图的形式，将数据存储到知识图类型的图数据库中。

5.根据权利要求1所述的一种基于水利行业标准的知识图谱自动化构建方法，其特征在于，所述步骤(4)具体为：

(4.1)使用TransE模型和深度学习神经网络词嵌入技术，将生成的图谱数据中的实体和关系全部编码成极坐标中的词向量的形式，用于图谱补全；

(4.2)构建元学习模型，使用图谱的向量表示形式，通过支持集中的数据对查询集中需要补全的数据进行链接预测，对现有的水利领域知识图谱进行补全；所述元学习模型包括关系元学习器和嵌入学习器，关系元学习器通过支持集中头尾实体向量生成关系元，嵌入学习器通过实体嵌入和关系元来计算支持集和查询集中三元组的真值。

6.根据权利要求1所述的一种基于水利行业标准的知识图谱自动化构建方法，其特征在于，所述步骤(5)具体为：

(5.1)构建查询模块，所述查询模块分为全局查询可视化模块和局部查询可视化模块，全局查询可视化模块用于将图数据库中的全部三元组进行可视化，局部查询可视化模块可以根据输入的知识图谱数据库查询需求可视化查询到的数据；

(5.2)构建响应模块，所述响应模块将查询模块中的查询请求转化为图数据查询语言，对图数据库进行查询，然后将查询到的数据进行转义，向前端传递可以可视化的数据集；

(5.3)构建数据集下载模块，所述据集下载模块能将查询模块可视化的数据集进行下载。