知识图谱系列3:读论文-《中国鸟类领域知识图谱构建与应用研究》-面向知识图谱的智能服务研究(需求、管理、查询、推理)

5.1鸟类领域知识服务需求研究

本部分根据不同人群,对其需求进行了研究。
并总结需求类型如下。

知识型服务需求指用户学习鸟类相关知识,包括知识内容、知识学习等。知识内容 需求为构建鸟类领域知识库作为知识的来源;知识学习需求为用户通过知识服务应用来 系统性的学习鸟类领域相关的知识。
研究型服务需求通常为学术研究方面的需求,如知识挖掘、知识推理等方面的需求。 通过知识推理可推理得到知识库中未直接定义的数据。
功能型服务需求主要指知识检索与可视化展示等当面的需求,用户可通过可视化检 索方式查询得到某一种鸟类的具体信息,包括分类、分布地、食性等。
开发型服务需求为知识服务应用开发期间所对应的需求分析,涉及到数据的获取与 整理、知识服务应用的开发、功能的设计与实现等,如知识抽取中涉及到的采用何种算 法或模型来实现对非结构化文本的信息抽取。

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5.2基于知识图谱的知识管理

5.2.2知识存储

这里也使用的是neo4j

本文鸟类知识 图谱中的数据采用 Neo4j 图数据库进行存储,相较于 OWL 文件存储在大数据量下具有 更高的效率,是作为 BKG4DK 的最优存储选择。

neo4j具体使用方法

知识获取环节可得到实体与实体间关系数据,为了将前文构建的 BKG4DK 中的数 据添加到 Neo4j 数据库中,依照本体概念将每一种实体关系按<实体,关系,实体>的形 式添加到 csv 文件中,然后将分类的 csv 文件依次导入到 Neo4j 数据库中,完成知识图 谱的知识导入。知识图谱中的数据入库完成后,可使用 Neo4j 数据库提供的在线查询功 能对生成的鸟类知识图谱进行可视化展示,图 5.4 为绘制完成的鸟类知识图谱中部分实 体和实体关系。

5.3知识查询

1、可视化检索页面
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2、关系查询
(1)查询两实体间是否存在关系
(2)已知一实体和关系,查找另一实体

关系查询服务用于查询两实体间所存在的关系,若数据库中未存储两实体间所对应 的数据则返回为空,若存在则通过检索得到实体或者实体间的关系。关系查询主要分为 两种,一种为用户输入实体 1 与实体 2 的名称,通过查询来判断两实体是否存在关联关 系,若存在则以网络图的形式输出;另一种为已知某一实体以及实体间存在的关系,通 过关系查询检索出具有该关系的另一实体信息。

3、智能问答
先做自然语言处理,再转化为Cypher语句进行查询
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5.4 知识推理

基于规则的推理具有可解释性,通过归纳一些自定义推理规则来补全知识图谱缺失 的内容。前文采用 OWL 语言来描述知识图谱中实体的属性与关系,其中部分描述词汇 支持知识推理,如 owl:equivalent(等价性)、owl:SymmetricProperty(对称性)等,其中对称 属性表示 A 与 B 具有某种关系,则 B 与 A 亦具有该属性,如鸟类的“同科分类”属性。 此外,本文定义部分知识推理规则来增强知识推理效果,如表 5.2 所示。

这里的推理采用的是人为定义的规则
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