[发明专利]一种基于Neo4j和大数据的初等数学知识图谱构建方法

说明书

本发明公开了一种基于Neo4j和大数据的初等数学知识图谱构建方法，属于初等数学知识图谱构建技术领域，所述方法包括如下步骤：根据Neo4j图形数据库分别对实体、关系以及属性的定义，自上而下构建初始知识图谱；根据大数据和深度学习自下而上的构建方法完善所述初始知识图谱，得到完整的初等数学知识图谱；本发明解决了将初等数学自然语言文本转换成为初等数学领域知识图谱，并把初等数学题目中的实体与实体之间关系清晰、准确地表示的问题。

技术领域

本发明属于初等数学知识图谱构建技术领域，尤其涉及一种基于Neo4j和大数据的初等数学知识图谱构建方法。

背景技术

2012年谷歌提出知识图谱概念以来，国内外很多的研究机构及科技公司开始构建知识图谱，涉及到多个领域，如搜索、电商、金融风控系统、医疗、教育等。同时，国内很多互联网公司和高校也在构建知识图谱。如百度公司曾致力于构建以知识图谱为核心的“百度知心”，用于增强公司的搜索引擎；搜狗公司也构建了知识图谱“知立方”来增强其搜索引擎；2018年4月，阿里巴巴领头开始了关于知识引擎研究方面的探讨，构建和研究的知识图谱包含了多个领域，如商品、客户体验、安全、旅游等。阿里巴巴的商品知识图谱包含了百亿级别的核心商品信息的三元组；腾讯云也从金融、安全、政府、企业等方向出发进行知识图谱的构建，用于数据存储和索引查找；腾讯AI Lab在知识图谱方面也有所建树；2019年小米公司开发的小爱同学改良之后的版本，该产品以百度科普为中心，外接垂直类知识图谱和小米业务图谱，三元组规模达到300亿。但目前涉及初等数学领域的知识图谱构建较少，完备性较高的初等数学知识图谱也还没有。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种基于Neo4j和大数据的初等数学知识图谱构建方法解决了将初等数学自然语言文本转换成为初等数学领域知识图谱，并把初等数学题目中的实体与实体之间关系清晰、准确地表示的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种基于Neo4j和大数据的初等数学知识图谱构建方法，包括如下步骤：

S1、根据Neo4j图形数据库分别对实体、关系以及属性的定义，自上而下构建初始知识图谱；

S2、根据大数据和深度学习自下而上的构建方法完善所述初始知识图谱，得到完整的初等数学知识图谱。

本发明的有益效果为：本发明提供的初等数学知识图谱构建方法所构建的完整初等数学知识图谱，其实体和关系对应准确，可以准确表示初等数学各实体与实体间的语义关系，且可应用于初等数学自然语言理解和问题自动求解，涵盖了初等数学大纲内全部知识点。

进一步地，所述步骤S1包括如下子步骤：

S11、根据初等数学知识体系获取知识图谱数据；

S12、根据知识图谱数据构建初始数据库；

S13、将初始数据库中的实体和关系转换得到Neo4j数据库中的各实体关系三元组，完成初始知识图谱构建。

采用上述进一步方案的有益效果为：根据初等数学知识体系构建初始知识图谱，所述初始知识图谱包括各实体关系三元组，所述实体关系三元组对应首实体、尾实体和首实体与尾实体间对应关系。

进一步地，所述步骤S13包括如下步骤：

A1、在Java项目中建立实体包和关系包；

A2、将实体包和关系包中的实体和关系划分入初始数据库中初等数学知识体系的各知识点模块中；

A3、利用Java语言反射机制获取各知识点模块中实体类的名称和属性，以及各知识点模块中关系类的首实体、尾实体和关系的属性；