基于数据结构的知识图谱构建及其可视化应用的研究

【摘要】：随着网络教育的迅速发展,网络学习资源需求量越来越大,其数量也呈爆发式增长。然而形式多样的学习资源在学习中存在着碎片化、知识不连贯的问题,导致了学习者的“知识迷航”。因此面对冗杂的网络学习资源,如何在短时间内明确学习方向,将知识点间的关联性展示出来,使学习者提高学习效率以及更全面地掌握专业知识是当下网络教育面临的急需解决的问题。随着近年来人们对知识图谱及其可视化研究的不断深入,将知识图谱应用于网络学习之中,通过关联知识之间的语义关系,能够有效地对知识资源进行梳理和总结,将知识结构以可视化的形式呈现给学习者,帮助学习者进行知识的组织。专业学科领域知识往往难度大、知识结构复杂,学习者在知识获取和学习的过程中会遇到许多困难。本文针对《数据结构》课程,利用知识图谱构建技术以及可视化技术将《数据结构》课程的知识结构简明、清晰地呈现给学习者。本文的主要研究内容包括使用网络爬虫技术实现对课程相关知识数据的收集以及清洗,使用知识图谱构建技术将收集到的数据生成“实体-关系-实体”三元组,并利用图数据库存储三元组,通过Django交互技术实现前后端的融合,并设计了层级递进模式的前端界面,将多级结构、高度交叉的数据结构知识内容合理简洁的呈现给学习者,降低了学习者的视觉负担,缓解知识迷航。改善了现有可视化技术在多层级,多知识点交叉的知识呈现方面存在的空间利用率低,视觉效果不清晰的不足之处。