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石油领域本体存储模式与扩展机制研究

石油领域本体存储模式与扩展机制研究

作者：李翛然中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

石油勘探开发领域由勘探、测井、钻井、录井、试油、井下作业和采油工程等多个专业学科构成,这些学科相辅相成、共同协作,构成了石油勘探开发工作的全部业务流程。随着科学技术的不断发展与完善,形成了多行业相互协同的局面,为石油领域... 详细信息

石油勘探开发领域由勘探、测井、钻井、录井、试油、井下作业和采油工程等多个专业学科构成,这些学科相辅相成、共同协作,构成了石油勘探开发工作的全部业务流程。随着科学技术的不断发展与完善,形成了多行业相互协同的局面,为石油领域提供了完善的全局解决方案。石油领域不同学科之间存在系统独立开发以及对专业知识的理解和使用不一致等问题,导致各个行业之间存在信息和知识共享的障碍。在过去的几年中,越来越多的石油产业选择领域本体技术对知识进行管理。领域本体是一种知识共享的模式,在特定领域中,为人和应用系统的交互发挥了重要作用,同时在自然语言处理和知识工程等领域得到了广泛应用。石油勘探开发领域本体是对石油各学科领域之间的一种知识的描述,这种知识包括石油领域学科之间的概念、对应属性以及概念和属性之间的关系约束。由于石油领域具有显著的专业性领域特征,通过石油领域本体可以对石油各学科的知识进行合理而有效的表示。领域本体多采用基于关系型的数据库进行知识存储,大数据时代的到来给领域本体的发展带来了新的挑战。首先,数据量的快速增长给关系型数据库带来了巨大的存储压力。本体数据使用的是三元组数据结构,随着数据量的不断增大,同一本体的数据将在多张数据表中进行重复存储,这会造成多表数据冗余,降低数据库的读写速度。其次,随着各行业的不断发展,本体中的数据也会随着相关领域而变化,如何通过知识的进一步获取以及概念的进一步扩充成为本体扩展的新需求。在大数据背景下,本文提出了一个基于neo4j数据库的领域本体的构建过程,该过程选用neo4j数据库为存储介质对石油领域本体的构建,并以此为基础提出了检索和扩展算法。本文的工作主要有以下内容:1、提出了一种基于图形数据库neo4j的大规模本体数据存储问题的解决方案,通过设计一种基于neo4j的存储模型配合分布式存储机制,实现存储空间的高效利用。2、在neo4j数据模型的基础上,设计了一种双层索引结构的检索算法,在分布式存储模式上实现知识的快速检索。3、提出了基于语义映射的扩展机制,将源本体的概念映射到目标本体,通过两个本体之间概念上的语义关联,实现目标本体的扩展目的。实验表明,本论文提出的基于neo4j数据库的领域本体构建过程能够灵活便捷地解决海量本体数据的存储问题,并为本体后期的扩展需求提出了妥善的解决方案。

关键词：石油领域本体 neo4j数据库分布式存储双层检索机制语义映射

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基于知识图谱的人口信息语义查询系统

基于知识图谱的人口信息语义查询系统

作者：王雪大连理工大学

学位级别：硕士

在社会发展过程中,人口是必不可少的组成部分,用户对于人口数据查询的准确度有着越来越高的要求,并且希望能够更清晰的观察到数据库中的数据,传统查询方式的弊端开始显现,新型信息管理系统的研发具有重要意义。新型语义查询技术从用户... 详细信息

在社会发展过程中,人口是必不可少的组成部分,用户对于人口数据查询的准确度有着越来越高的要求,并且希望能够更清晰的观察到数据库中的数据,传统查询方式的弊端开始显现,新型信息管理系统的研发具有重要意义。新型语义查询技术从用户查询语句的语义出发,能够理解用户查询的真正含义,而知识图谱利用可视化技术描述不同部分以及它们之间的关系,形成一个可扩展的知识网络,可以将查询结果以及相关信息一同展示给用户。知识图谱与语义查询的结合使用可以增加查询的深度和广度,提高用户查询体验以及查询准确度。本论文针对上述问题,研发了基于知识图谱的人口信息语义查询系统,该系统结合语义查询和知识图谱技术,解决了人口信息查询准确性以及信息展示多样性的问题。在系统的整体实现过程中,系统结合neo4j图数据库技术和百度Echarts可视化工具完成了人口数据的图谱化展示,并且结合Ajax动态数据加载技术、LTP分词系统和json数据格式等实现了人口数据的语义查询。该系统还完成了对于人口信息的点击式数据处理、选择式数据处理、数据知识图谱化展示、动态数据可视化、节点点击可扩展、数据地图化展示等功能。该系统结合了依存句法分析技术对于用户常用查询语句进行了数据分析,提炼出系统特有的模式匹配规则对于实体关系进行提取,并且对于提取结果进行同义词归纳及分类,最终完成了数据语义查询功能。基于知识图谱的人口信息语义查询系统最终实现了系统需求,经过测试该系统运行良好。

关键词：知识图谱语义搜索实体关系提取 neo4j数据库

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基于知识图谱的高校政策文件知识建模研究

基于知识图谱的高校政策文件知识建模研究

作者：田永樟哈尔滨师范大学

学位级别：硕士

党的二十大报告首次将“推进教育数字化”写入报告,明确了教育数字化未来发展的行动纲领,明确要汇聚静态资源和动态数据,积极运用人工智能、大数据等技术助学、助教、助管、助研,不断把教育数字化推向深入,努力办好人民满意的教育。高... 详细信息

党的二十大报告首次将“推进教育数字化”写入报告,明确了教育数字化未来发展的行动纲领,明确要汇聚静态资源和动态数据,积极运用人工智能、大数据等技术助学、助教、助管、助研,不断把教育数字化推向深入,努力办好人民满意的教育。高等教育处于教育数字化的前沿阵地,担负着重要的职责。各高校遵照国家和地方的法律法规,根据学校自身的发展定位,制定学校的各项规章制度,确保学校的学科、专业和文化建设按照教育教学规律高质量发展。但是,不是仅仅将规章制度进行数字化就能完成教育数字化的目的,需要建立各种政策文件的内部知识关联关系,才能实现政策文件高效管理、分析及评价,确保学校管理的合理化、科学化和长期化。本文采用知识图谱的方法构建了高校政策文件的内部知识关联关系,具体做了以下几个方面的工作:(1)本文使用爬虫技术进行高校政策文件采集,主要研究了Scrapy框架。接着详细研究了知识图谱。最后研究了neo4j图数据库,为实现数据存储、分析提供技术。(2)研究了基于neo4j的高校政策公文知识建模。首先详细分析了构建流程。其次详细研究了数据爬虫与数据预处理方法,从数据采集模块设计、高校政策公文数据采集、数据库设计进行分析。最后研究了高校政策公文的知识构建。本研究实现了碎片化的高校政策文件系统化、知识化,为学校政策文件的数字化建设提供了可供参考的方法,为高校政策文件的内容深入挖掘提供了数据基础,为实现学校高质量发展提供了新的技术手段。

关键词：高校政策文件知识图谱 Scrapy框架 neo4j数据库数字化建设

基于知识图谱的混合式教学模式研究——以初中数学课程为例

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基于知识图谱的混合式教学模式研究——以初中数学课程为例

作者：王伟云南大学

学位级别：硕士

素质教育的快速发展和新形势下教育减负主题的提出进一步推进了课程教学改革的步伐,构建以一种素质化教育为内核的教学模式具有重要的教育现实意义。本文尝试从教学分析、教学过程和教学评价等方面探索教学模式改革的有效性,构建以提高... 详细信息

素质教育的快速发展和新形势下教育减负主题的提出进一步推进了课程教学改革的步伐,构建以一种素质化教育为内核的教学模式具有重要的教育现实意义。本文尝试从教学分析、教学过程和教学评价等方面探索教学模式改革的有效性,构建以提高学生数学素养与提升能力发展为目的的基于知识图谱的混合式教学模式。本研究中的教学模式主要参考了史密斯—雷根的教学设计模式,并结合目前网络教学和学校数学教学中存在的问题,运用知识图谱技术思想,融入混合式教学、图式理论、成分显示理论、建构主义学习理论、信息加工理论等,以中学数学课堂教学应用为例进行教学模式的设计与实践。基于知识图谱的混合式教学作为传统学校教学的一种补充,强调每个教学步骤均基于知识图谱的构建开展,整个教学以知识图谱的绘制为手段,混合式教学为策略以逐步实现教学目标。本研究作为传统课堂教学的补充,通过实践教学设计与应用,在判断学生对知识的掌握程度和应用能力情况下,探究知识图谱思想引导下的教学效果。借助加涅的学习结果分类与布鲁姆的认知目标分类将初一数学知识点细分为一个个小的知识点,即知识点的提取。同时结合知识图谱构建过程与教学目标分别对每类知识点设置观测点,通过数据的比较分析,实现对学生学习评估。学生完成每个问题的过程中,对学生作分步知识检测并持续观察学生解题过程。据此展开周期性与形成性评价,并伴随及时反馈与针对性的教学调整,在评估的过程中根据学生实际薄弱环节开展阶段性知识点反复回顾与引导,以帮助学生不断提高学习积极性,养成良好的学习方法和思维习惯,并实现知识的内化、重构与迁移,形成对教学内容的掌握学习。整个教学过程不断循环,逐渐形成一个动态交互并螺线上升的封闭环,最终使学生实现知识学习与自主学习能力的共同提升。本研究主要内容包括以下几个方面:(1)教学前期分析与教学设计。本研究在理论研究和国内外研究综述基础上,根据实际教学内容与教学资源,以学习者特征分析为基础,通过内容与资源的整合编写教学方案,引导教学过程。这一过程主要包括对教学对象和教学实验点基本信息的问卷调查分析,以及实地教师走访等工作。(2)数据库管理系统neo4j设计与应用。neo4j数据库系统是构建知识图谱的基本工具,因此研究中对该系统作了相应的设计与应用。利用在java环境下的语言设计进行节点创建,关系定义与知识图谱的构建。(3)基于知识图谱的混合式模式教学研究、设计与应用。经过上述对研究对象基本信息的统计分析,掌握基本信息后,本研究结合实际教学情况,依据教学内容和教学目标,在课程标准的指导和要求下进行教学过程分析与设计。(4)开展混合式教学实证研究,即教学实验的分析、设计、实施、管理与评价。实证研究是数据获取和教学评价的基础和依据,故本研究在教学理论研究和前人实验综述基础上,结合教学实践基本情况,对基于知识图谱的混合式教学模式开展教学实验设计、数据收集以及实验结果的分析与总结。

关键词：知识图谱 neo4j数据库混合式教学初中数学思维能力与学习策略

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面向交通车辆图像的图拓扑表示方法

面向交通车辆图像的图拓扑表示方法

作者：刘博石家庄铁道大学

学位级别：硕士

随着机动车数量的剧增,车路矛盾日益凸显,引发了拥堵、事故等一系列交通问题。车辆作为智能交通系统的重要载体,车辆图像的表示与检索成为智能交通领域的研究热点。如何快速和准确地识别出车辆类型,如何高效和系统地检索出相似车辆,如... 详细信息

随着机动车数量的剧增,车路矛盾日益凸显,引发了拥堵、事故等一系列交通问题。车辆作为智能交通系统的重要载体,车辆图像的表示与检索成为智能交通领域的研究热点。如何快速和准确地识别出车辆类型,如何高效和系统地检索出相似车辆,如何分析和探索交通图像中包含的时空车辆信息,对车辆图像的表示与理解技术提出了挑战。交通车辆图像的表示与检索具有重要的理论研究意义及潜在的应用价值。本文重点研究交通车辆图像的图拓扑表示方法,并将所提出的图模型表示方法应用于车辆图像识别、检索等任务中。本文主要研究内容包括:(1)提出了一种基于加权结构图模型的车辆图像表示方法。首先,提取训练样本的部件位置集并做归一化预处理,构建初始的完全图模型,涉及图的节点、边以及各属性;然后,根据Fisher方法和投票机制,优选图节点和图属性;最后,计算图属性对车型检索的贡献度,生成加权结构图模型。实验结果表明本文提出的图模型方法能够有效地表示车辆图像。(2)研究了基于加权结构图模型和支持向量机的车型图像识别方法。以加权结构图表示车辆图像,使用图优选属性训练支持向量机分类器,实现对所构建的VIS2015车辆图像集的识别。同基于局部二值模式和支持向量机识别的方法、卷积神经网络方法实验比较,表明该方法可有效地提高识别精度及效率。(3)融合了等价局部二值模式和加权结构图表示模型,实现了车型图像检索。首先,采用局部二值模式提取车徽图像的纹理特征,采用加权结构图模型将车辆图像表示为拓扑图;然后对这两种特征实现特征加权融合;最后,通过相似度匹配实现了高查全率与查准率的车型检索。(4)基于neo4j数据库,构建时空图像表示与路径检索框架。建立时空交通图像表示模型,实现了包含时间、空间信息的交通图像数据存储与表示;提出时空约束规则,研究基于时空表示模型的车辆路径检索,实现了基于时间段和区域的路迹检索。

关键词：车辆图像图模型表示加权结构图图像检索 neo4j数据库

基于BIM的图数据库在工程管理领域的应用——以大型设备室内运输碰撞检测为例

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工程管理年刊

工程管理年刊 2019年 115-122页

作者：胡雨晴 Daniel Castro 佐治亚理工学院

信息技术是推动建筑行业变革的关键。建筑信息模型(BIM)集成了项目从设计,施工到运营维护各个阶段的信息,如何使用这些信息支撑工程管理过程成为BIM应用的重点。目前基于BIM的应用仍较多使用关系数据库,但关系数据库对图数据的支持存在... 详细信息

信息技术是推动建筑行业变革的关键。建筑信息模型(BIM)集成了项目从设计,施工到运营维护各个阶段的信息,如何使用这些信息支撑工程管理过程成为BIM应用的重点。目前基于BIM的应用仍较多使用关系数据库,但关系数据库对图数据的支持存在一定困难,而基于图的应用存在广泛需求,如建筑内部空间的连通性问题、路径规划问题等。本文探索了图数据库在工程管理领域的潜在应用并以大型设备室内运输路径规划及碰撞检测为例,展示了如何自动提取BIM信息构件图数据网络,并结合图数据库内置的图算法实现检测任务。

关键词：图数据库 BIM 可达性检测 neo4j数据库

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基于本体库的知识抽取及图谱构建技术

科技创新与应用 2024年第11期14卷 37-40页

作者：李津中南林业科技大学涉外学院信息与工程学院长沙410211

该文首先介绍领域内本体库的组成架构,以及基础数据分析和WordNet节选的主要功能。随后,提出一种基于本体库的实体数据抽取技术,在不同的实体之间建立语义关系,为知识抽取做好铺垫。在实体信息抽取过程中,首先要判断网页是否在领域内,... 详细信息

该文首先介绍领域内本体库的组成架构,以及基础数据分析和WordNet节选的主要功能。随后,提出一种基于本体库的实体数据抽取技术,在不同的实体之间建立语义关系,为知识抽取做好铺垫。在实体信息抽取过程中,首先要判断网页是否在领域内,在确定网页属于领域后按照特定的标签划分网页内容,进而抽取出有价值的实体数据。将抽取到的实体数据存储到neo4j数据库中,定期更新知识图谱内的数据。当需要调用数据时,可以从知识图谱中检索需要的数据,从而实现数据资源的整合利用,发挥数据的价值。

关键词：本体库实体数据抽取 neo4j数据库数据检索知识图谱

基于neo4j的校园移动社交知识问答系统设计与实现

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电脑编程技巧与维护 2022年第4期 72-75页

作者：郑欢陈汝龙安丘市官庄镇官庄小学山东潍坊261000 山东信息职业技术学院山东潍坊261000

随着移动终端及无线带宽接入技术的不断发展,以手机、Pad等便携式终端为载体的学习软件层出不穷,利用图形化数据库neo4j设计与实现了一款集知识问答与位置交友的移动社交软件,吸引中小学生兴趣,为提升中小学生线上学习效能提供帮助。

关键词：知识问答位置交友社交软件 neo4j数据库

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专家信息图结构化模型的构建研究

电脑编程技巧与维护 2024年第8期 132-134,160页

作者：高亚琦游子毅杨乘李思瑶贵州师范大学物理与电子科学学院贵阳550025 贵州省软件工程研究中心有限责任公司贵阳550000

针对关系型数据库难以多层次、多粒度地表达专家信息关联关系的问题,对构建专家信息图结构化模型展开深入研究。首先,概述研究意义与目的,并确定了构建模型所需的技术。其次,介绍了图结构化模型的载体——neo4j图数据库,以及jaccard相... 详细信息

针对关系型数据库难以多层次、多粒度地表达专家信息关联关系的问题,对构建专家信息图结构化模型展开深入研究。首先,概述研究意义与目的,并确定了构建模型所需的技术。其次,介绍了图结构化模型的载体——neo4j图数据库,以及jaccard相似度、余弦相似度、TF-IDF算法和TextRank算法等基础理论知识。最后,详细描述模型的构建流程。

关键词： neo4j数据库文本相似度 TF-IDF算法 TextRank算法