[发明专利]一种飞机电源系统故障诊断知识图谱构建及应用方法

说明书

本发明涉及飞机电源系统故障诊断和知识图谱构建与应用领域，具体涉及一种飞机电源系统故障诊断知识图谱构建及应用方法。包括如下步骤：步骤一、利用专家知识构建飞机电源系统故障诊断知识图谱的本体；步骤二、选取部分飞机电源系统故障诊断语料，将其划分为训练集和测试集；步骤三、对训练集和测试集进行实体标注；步骤四、使用训练集训练基于双向长短期记忆网络的实体抽取模型，并在测试集上测试；步骤五、使用训练好的实体抽取模型抽取语料中的实体；步骤六、对训练集和测试集进行关系标注；步骤七、使用训练集训练基于注意力机制的双向长短期记忆网络关系抽取模型，并在测试集上测试；步骤八、使用训练好的关系抽取模型抽取语料中的关系；步骤九、将抽取出的实体和关系组成“实体‑关系‑实体”三元组，并利用图数据库构建飞机电源系统故障诊断知识图谱；步骤十、利用上述构建的知识图谱，采用搜索、推荐和问答三种人机交互方式对飞机电源系统进行故障诊断信息查询。

技术领域

本发明涉及飞机电源系统故障诊断和知识图谱构建与应用领域，具体涉及一种飞机电源系统 故障诊断知识图谱构建及应用方法。

背景技术

随着科技水平的发展，飞机机载设备的电气化程度越来越高。飞机电源系统作为为机载设 备供电的关键系统，一旦发生故障，将严重威胁着飞机的飞行安全。为降低飞机电源系统故障 的危害，需要对其健康状态进行快速准确的判断。

常用的基于数据驱动的故障诊断方法无法利用专家知识等非结构化数据，同时其结果可解 释性差，为实际使用带来了不便。知识图谱是一种从非结构化知识中抽取实体和关系，并以有 向图的形式存储实体及其间关系的知识库，能够实现对非结构化先验知识的利用以及故障原因 的解释。知识图谱自诞生以来，在医疗、社交和影评等诸多领域得到了广泛的应用，其应用形 式主要包括搜索、问答、推理和推荐等。在故障诊断领域，知识图谱已被应用于铁路、电网等 对象，但基本处于方法研究阶段，未能实际应用。同时，尚未有以飞机电源系统为对象的专利。

本发明提出了一种飞机电源系统故障诊断知识图谱构建及应用方法，通过从飞机电源系统 故障诊断领域的非结构化数据中抽取知识，构建飞机电源系统故障诊断知识图谱，进而通过基 于知识图谱的搜索、推荐和问答实现飞机电源系统的故障诊断。

发明内容

本发明的目的在于公开一种飞机电源系统故障诊断知识图谱构建及应用方法，所解决的技 术问题是，当前的飞机电源系统故障诊断方法多为数据驱动方法，缺乏可解释性且无法有效利 用非结构化先验知识的问题。

为了实现本发明的目的本发明采用如下技术方案。

一种飞机电源系统故障诊断知识图谱构建及应用方法。该方法包含如下步骤：

步骤一、利用专家知识构建飞机电源系统故障诊断知识图谱的本体；

步骤二、选取部分飞机电源系统故障诊断语料，将其划分为训练集和测试集；

步骤三、对训练集和测试集进行实体标注；

步骤四、使用训练集训练基于双向长短期记忆网络的实体抽取模型，并在测试集上测试；

步骤五、使用训练好的实体抽取模型抽取语料中的实体；

步骤六、对训练集和测试集进行关系标注；

步骤七、使用训练集训练基于注意力机制的双向长短期记忆网络关系抽取模型，并在测试 集上测试；

步骤八、使用训练好的关系抽取模型抽取语料中的关系；

步骤九、将抽取出的实体和关系组成“实体-关系-实体”三元组，并利用图数据库构建飞 机电源系统故障诊断知识图谱；

步骤十、利用上述构建的知识图谱，采用搜索、推荐和问答三种人机交互方式对飞机电源 系统进行故障诊断信息查询。

由于采取上述技术方案，与现有技术相比，本发明的优点与积极效果在于：