基于Neo4j的煤礦領(lǐng)域知識(shí)圖譜構(gòu)建及查詢方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-05 19:25
隨著礦山信息化的迅速發(fā)展,以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)通信、人工智能為代表的新一代信息技術(shù)已在煤礦領(lǐng)域得到了廣泛地應(yīng)用。盡管科技的創(chuàng)新與普及推動(dòng)著煤礦建設(shè)穩(wěn)步前進(jìn),但對(duì)煤礦領(lǐng)域中分布廣泛、關(guān)系復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息如何進(jìn)行統(tǒng)一管理和準(zhǔn)確查詢?nèi)匀皇且粋(gè)難以解決的問題。因此將知識(shí)圖譜技術(shù)創(chuàng)新性地引入煤礦領(lǐng)域,通過圖的形式直觀地描述各類數(shù)據(jù)信息及其之間的關(guān)系,優(yōu)化信息查詢的準(zhǔn)確性和高效性。本文主要基于煤礦學(xué)科知識(shí)構(gòu)建煤礦領(lǐng)域知識(shí)圖譜,利用圖數(shù)據(jù)庫Neo4j改善知識(shí)圖譜存儲(chǔ)方式,同時(shí)提出了精準(zhǔn)快速的智能查詢方法,為煤礦領(lǐng)域知識(shí)圖譜構(gòu)建及智能化應(yīng)用做了有益探索。具體研究內(nèi)容如下:(1)構(gòu)建煤礦領(lǐng)域知識(shí)圖譜。首先分析了煤礦學(xué)科知識(shí)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對(duì)領(lǐng)域內(nèi)的實(shí)體和關(guān)系劃分類型,提出煤礦知識(shí)庫的模型結(jié)構(gòu)。隨后基于當(dāng)前主流圖譜構(gòu)建方法,改進(jìn)并設(shè)計(jì)了符合煤礦知識(shí)特性的知識(shí)圖譜構(gòu)建方法。然后引入基于BiLSTM-CRF改進(jìn)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型Lattice-LSTM進(jìn)行煤礦領(lǐng)域知識(shí)抽取。最后為了彌補(bǔ)關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)知識(shí)的缺陷,使用圖數(shù)據(jù)庫Neo4j以屬性圖形式儲(chǔ)存煤礦知識(shí)圖譜。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Lattice-LSTM模型能夠利用顯性的...
【文章來源】:中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
礦山信息化建設(shè)的三個(gè)階段Figure1-1ThreeStagesofmineinformatizationconstruction智慧礦山建設(shè)是礦山發(fā)展轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展的未來主要道路
5圖 1-2 論文技術(shù)路線Figure 1-2 Technology roudmap of the thesis1.4 章節(jié)安排(Structure of the Thesis)第一章:緒論。主要對(duì)論文研究背景、意義及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了概述,給出了研究內(nèi)容、技術(shù)路線和章節(jié)安排。第二章:相關(guān)理論基礎(chǔ)及技術(shù)。首先敘述了知識(shí)圖譜一般的構(gòu)建方法,然后介紹分析了主流的實(shí)體識(shí)別算法及其不足,而后對(duì)圖數(shù)據(jù)庫 Neo4j 的知識(shí)存儲(chǔ)和相應(yīng)展示方法進(jìn)行了分析描述,最后介紹了本文使用深度學(xué)習(xí)涉及的幾個(gè)經(jīng)典算法。第三章:煤礦領(lǐng)域知識(shí)圖譜構(gòu)建與存儲(chǔ)。首先分析了面向煤礦領(lǐng)域的知識(shí)建模需求,應(yīng)用 Lattice-LSTM 進(jìn)行命名實(shí)體識(shí)別和關(guān)系抽取提升知識(shí)庫的準(zhǔn)確性,
Related Theories and Technologies1 知識(shí)圖譜構(gòu)建(Knowledge Graph Construction)煤礦領(lǐng)域知識(shí)圖譜構(gòu)建是本文的核心和基礎(chǔ)工作。Google 在 2012 年首“知識(shí)圖譜”時(shí)便指出知識(shí)圖譜的構(gòu)建原則:知識(shí)圖譜實(shí)際上是通過概念或關(guān)系形成的結(jié)構(gòu)化語義關(guān)系網(wǎng)絡(luò),以節(jié)點(diǎn)關(guān)系圖的形式來進(jìn)行存儲(chǔ)[27-281.1 知識(shí)圖譜的架構(gòu)和構(gòu)建方式知識(shí)圖譜的架構(gòu)設(shè)計(jì)可分為邏輯層面和技術(shù)層面[29]。(1) 邏輯層面包含數(shù)據(jù)層和模式層。在數(shù)據(jù)層中,知識(shí)是以三元組<實(shí)體,實(shí)體>以及<實(shí)體,屬性,值>的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存放,再通過關(guān)聯(lián)各個(gè)三元組息實(shí)現(xiàn)知識(shí)圖譜構(gòu)建;在模式層中,根據(jù)實(shí)體屬性的異同能夠?qū)ζ湔蟿潅(gè)類型,對(duì)各類知識(shí)的層次關(guān)系約束定義,完成知識(shí)庫的模式規(guī)范化管理(2) 從技術(shù)層面看,根據(jù)不同的構(gòu)建需求和應(yīng)用場(chǎng)景,知識(shí)圖譜可能涉的技術(shù),包括知識(shí)建模、實(shí)體抽取、關(guān)系抽取、知識(shí)查詢、知識(shí)消歧等。架構(gòu)如圖 2-1 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向大規(guī)模中文文本分類的樸素貝葉斯并行Spark算法(英文)[J]. 劉鵬,趙慧含,滕家雨,仰彥妍,劉亞峰,朱宗衛(wèi). Journal of Central South University. 2019(01)
[2]基于本體的礦井突水預(yù)警知識(shí)庫的構(gòu)建[J]. 張帝,孟磊,董飛,丁恩杰,趙端. 煤礦安全. 2018(11)
[3]基于OWL的瓦斯爆炸事故語義本體構(gòu)建及推理[J]. 劉鵬,趙慧含,仰彥妍,景江波,魏卉子,丁恩杰. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2018(08)
[4]基于Spark的并行遺傳算法求解多峰函數(shù)極值[J]. 劉鵬,葉帥,孟磊,王燦. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2018(02)
[5]煤礦安全本體研究[J]. 史秦甫,劉秀磊,劉旭紅,盛立國,黃秩先. 工礦自動(dòng)化. 2018(03)
[6]基于本體的煤礦瓦斯知識(shí)庫建設(shè)[J]. 高瑩,侯凌燕,劉秀磊. 北京信息科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[7]重復(fù)采動(dòng)停采邊界關(guān)鍵層失穩(wěn)誘發(fā)災(zāi)害研究[J]. 張明,姜福興,李克慶,翟明華,楊根地. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[8]知識(shí)圖譜技術(shù)綜述[J]. 徐增林,盛泳潘,賀麗榮,王雅芳. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[9]煤炭企業(yè)信息化建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策探討[J]. 譚章祿,陳曉. 工礦自動(dòng)化. 2016(07)
[10]煤炭企業(yè)信息化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)研究[J]. 王澤安. 煤炭工程. 2015(02)
碩士論文
[1]基于本體的煤礦底板突水預(yù)測(cè)知識(shí)庫的構(gòu)建與推理研究[D]. 張帝.中國礦業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于知識(shí)圖譜的推薦技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 王一鳴.電子科技大學(xué) 2018
[3]基于本體的采煤機(jī)知識(shí)表示與知識(shí)庫構(gòu)建[D]. 王瑤.太原理工大學(xué) 2017
[4]樸素貝葉斯分類算法的改進(jìn)及其應(yīng)用[D]. 喻凱西.北京林業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于本體的地鐵施工安全風(fēng)險(xiǎn)知識(shí)庫構(gòu)建與應(yīng)用[D]. 焦海霞.東南大學(xué) 2015
[6]線性鏈條件隨機(jī)場(chǎng)訓(xùn)練算法優(yōu)化的研究[D]. 陳天緣.復(fù)旦大學(xué) 2010
本文編號(hào):3065735
【文章來源】:中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
礦山信息化建設(shè)的三個(gè)階段Figure1-1ThreeStagesofmineinformatizationconstruction智慧礦山建設(shè)是礦山發(fā)展轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展的未來主要道路
5圖 1-2 論文技術(shù)路線Figure 1-2 Technology roudmap of the thesis1.4 章節(jié)安排(Structure of the Thesis)第一章:緒論。主要對(duì)論文研究背景、意義及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了概述,給出了研究內(nèi)容、技術(shù)路線和章節(jié)安排。第二章:相關(guān)理論基礎(chǔ)及技術(shù)。首先敘述了知識(shí)圖譜一般的構(gòu)建方法,然后介紹分析了主流的實(shí)體識(shí)別算法及其不足,而后對(duì)圖數(shù)據(jù)庫 Neo4j 的知識(shí)存儲(chǔ)和相應(yīng)展示方法進(jìn)行了分析描述,最后介紹了本文使用深度學(xué)習(xí)涉及的幾個(gè)經(jīng)典算法。第三章:煤礦領(lǐng)域知識(shí)圖譜構(gòu)建與存儲(chǔ)。首先分析了面向煤礦領(lǐng)域的知識(shí)建模需求,應(yīng)用 Lattice-LSTM 進(jìn)行命名實(shí)體識(shí)別和關(guān)系抽取提升知識(shí)庫的準(zhǔn)確性,
Related Theories and Technologies1 知識(shí)圖譜構(gòu)建(Knowledge Graph Construction)煤礦領(lǐng)域知識(shí)圖譜構(gòu)建是本文的核心和基礎(chǔ)工作。Google 在 2012 年首“知識(shí)圖譜”時(shí)便指出知識(shí)圖譜的構(gòu)建原則:知識(shí)圖譜實(shí)際上是通過概念或關(guān)系形成的結(jié)構(gòu)化語義關(guān)系網(wǎng)絡(luò),以節(jié)點(diǎn)關(guān)系圖的形式來進(jìn)行存儲(chǔ)[27-281.1 知識(shí)圖譜的架構(gòu)和構(gòu)建方式知識(shí)圖譜的架構(gòu)設(shè)計(jì)可分為邏輯層面和技術(shù)層面[29]。(1) 邏輯層面包含數(shù)據(jù)層和模式層。在數(shù)據(jù)層中,知識(shí)是以三元組<實(shí)體,實(shí)體>以及<實(shí)體,屬性,值>的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存放,再通過關(guān)聯(lián)各個(gè)三元組息實(shí)現(xiàn)知識(shí)圖譜構(gòu)建;在模式層中,根據(jù)實(shí)體屬性的異同能夠?qū)ζ湔蟿潅(gè)類型,對(duì)各類知識(shí)的層次關(guān)系約束定義,完成知識(shí)庫的模式規(guī)范化管理(2) 從技術(shù)層面看,根據(jù)不同的構(gòu)建需求和應(yīng)用場(chǎng)景,知識(shí)圖譜可能涉的技術(shù),包括知識(shí)建模、實(shí)體抽取、關(guān)系抽取、知識(shí)查詢、知識(shí)消歧等。架構(gòu)如圖 2-1 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向大規(guī)模中文文本分類的樸素貝葉斯并行Spark算法(英文)[J]. 劉鵬,趙慧含,滕家雨,仰彥妍,劉亞峰,朱宗衛(wèi). Journal of Central South University. 2019(01)
[2]基于本體的礦井突水預(yù)警知識(shí)庫的構(gòu)建[J]. 張帝,孟磊,董飛,丁恩杰,趙端. 煤礦安全. 2018(11)
[3]基于OWL的瓦斯爆炸事故語義本體構(gòu)建及推理[J]. 劉鵬,趙慧含,仰彥妍,景江波,魏卉子,丁恩杰. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2018(08)
[4]基于Spark的并行遺傳算法求解多峰函數(shù)極值[J]. 劉鵬,葉帥,孟磊,王燦. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2018(02)
[5]煤礦安全本體研究[J]. 史秦甫,劉秀磊,劉旭紅,盛立國,黃秩先. 工礦自動(dòng)化. 2018(03)
[6]基于本體的煤礦瓦斯知識(shí)庫建設(shè)[J]. 高瑩,侯凌燕,劉秀磊. 北京信息科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[7]重復(fù)采動(dòng)停采邊界關(guān)鍵層失穩(wěn)誘發(fā)災(zāi)害研究[J]. 張明,姜福興,李克慶,翟明華,楊根地. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[8]知識(shí)圖譜技術(shù)綜述[J]. 徐增林,盛泳潘,賀麗榮,王雅芳. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[9]煤炭企業(yè)信息化建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策探討[J]. 譚章祿,陳曉. 工礦自動(dòng)化. 2016(07)
[10]煤炭企業(yè)信息化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)研究[J]. 王澤安. 煤炭工程. 2015(02)
碩士論文
[1]基于本體的煤礦底板突水預(yù)測(cè)知識(shí)庫的構(gòu)建與推理研究[D]. 張帝.中國礦業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于知識(shí)圖譜的推薦技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 王一鳴.電子科技大學(xué) 2018
[3]基于本體的采煤機(jī)知識(shí)表示與知識(shí)庫構(gòu)建[D]. 王瑤.太原理工大學(xué) 2017
[4]樸素貝葉斯分類算法的改進(jìn)及其應(yīng)用[D]. 喻凱西.北京林業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于本體的地鐵施工安全風(fēng)險(xiǎn)知識(shí)庫構(gòu)建與應(yīng)用[D]. 焦海霞.東南大學(xué) 2015
[6]線性鏈條件隨機(jī)場(chǎng)訓(xùn)練算法優(yōu)化的研究[D]. 陳天緣.復(fù)旦大學(xué) 2010
本文編號(hào):3065735
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