[发明专利]一种条件知识图谱的表示和构建方法

说明书

本发明提供了一种条件知识图谱的表示和构建方法，涉及工业制造领域；首先提出了一种新型的条件知识图谱表示方法即嵌套三元组表示。其次，本发明设计了一种新型的抽取策略，利用一个文本层次解析模块来抽取事实与条件之间的语义关系；再用三元组抽取模块实现三元组的抽取。此外，本发明设计了相应的物理存储和查询方案对条件知识进行管理，方便下游应用。本发明很好的解决了传统的知识图谱丢失重要的条件约束信息，现有的条件知识图谱忽略了事实三元组与条件三元组之间的语义关系以及条件三元组之间的逻辑关系的问题。

技术领域

本发明涉及工业制造领域，尤其涉及一种条件知识图谱的表示和构建方法。

背景技术

近年来，知识图谱已逐渐成为驱动智能工厂发展的核心技术，在智慧搜索、智能决策、知识推理等各种应用中有着至关重要的作用。我们观察到一些领域的文本数据中存在着大量事实是以条件句的形式阐述的。我们对多种领域的文献资料中包含的条件句数量进行了统计，其比例均在20％以上。一个完整的条件句一般包含两个子句：表达条件的从句，称为条件从句；以及表示结果的主句，称为结论句。结论事实的有效性完全取决于条件是否成立。

工业应用所涉及的海量庞杂数据中非结构化数据比重大，将其抽取成知识图谱是高效智能深层次利用的关键技术。基于知识图谱可以辅助设备智能修复，辅助工作人员作业时解决问题。然而，数据存在着大量支撑事实有效性的条件信息，传统的知识图谱将知识表示成描述实体及其之间关系的语义网络，其构建仅仅是依赖于从文本中抽取出的三元组信息，而没有区分其是条件三元组或是事实三元组，丢失了重要的条件约束信息，不足以完整、准确地形式化表达出条件句中的条件语义，限制了知识图谱的表达能力，也间接影响了知识推理等下游任务的探索。在企业设备运维检修场景中，将老专家积累的经验知识以带有条件信息的事实串联起来，构建相应的条件知识图谱。当某一类问题出现的时候，运维检修人员可以通过某一应用在条件知识图谱上查询相关信息，包括同时出现哪几种现象或者任意出现某一种情况就可以表明是某某故障，什么时间发生过类似故障，形成原因是什么，解决方案是什么，成功解决这一问题的老专家是谁，甚至直接下发指令到设备，自动解决相关问题。

最近的研究工作开始有尝试从语句中抽取条件信息，他们从语句中联合抽取事实三元组和条件三元组。虽然为事实三元组和条件三元组的抽取提出了一种有效的策略，但是也忽略了一些问题。首先，忽略了事实三元组和条件三元组之间的条件约束关系，仅是将句子中包含的条件三元组和事实三元组分别抽取罗列出来，而无法判别三元组之间的相互约束关系。其次，也忽略了条件三元组之间的并列逻辑关系，没有考虑条件三元组之间是“and”还是“or”的具体逻辑关系，并列逻辑关系的缺失导致无法明确区分保证事实成立的有效条件。

关于存储，目前主要采用关系型数据库和图数据库来存储知识，使用关系型数据库存储知识时，关系模型存储宽表造成空间浪费，对于多跳查询开销巨大，查询效率不高。而图数据库在知识图谱存储和查询两个方面有一定的技术优势。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种条件知识图谱的表示和构建方法；

一种条件知识图谱的表示和构建方法，具体步骤如下：

步骤1：构建一种运用嵌套三元组，形式化的表达事实与条件三元组之间，以及条件三元组之间丰富层次语义关联的条件知识图谱表示方法；

所述嵌套三元组中的头节点和尾节点可以为实体或者三元组；

即使用嵌套三元组形式化表示表达事实与条件三元组之间，以及条件三元组之间丰富层次语义关联有三种类型；分别为：

实体，实体与实体之间关系，实体；

三元组，三元组与三元组之间关系，三元组；

三元组，三元组与实体之间关系，实体或者实体，实体与三元组之间关系，三元组；