面向领域知识图谱的可视分析方法研究

【摘要】：各个领域都累积了丰富的数据,但由于缺乏有效的数据管理方法,领域数据的使用仍然存在着两大挑战。首先是不同结构数据的统一建模,将分散化的数据进行整合,为数据的有效利用提供坚实的基础;其次是为具体应用场景提供高效的数据分析、知识获取方法,提高研究人员的效率。针对以上问题,本文对领域知识图谱的构建以及可视化分析方法进行了研究,本文的主要研究内容与成果如下:(1)在具体的应用场景中,由于知识图谱的扁平结构,会造成知识图谱的关系交织,难以有效地提取知识,增加分析难度。为了更好的契合应用场景,本文提出了一种构建主题知识图谱的方法。该方法基于构建完成的领域知识图谱,结合应用场景所需的知识体系,通过提出的entropy2vec图嵌入算法将实体映射为低维向量,然后通过相似度计算将图谱划分为不同的子图谱。最后,利用改进的sankey图进行可视化呈现。(2)在链接数据可视化中,实体关系的语义是理解数据的重要信息。本文提出了一种面向关系的链接数据可视化交互方法,首先通过对链接数据中的关系语义与不同布局方式的研究,建立了关系语义与布局方式之间的映射关系。之后,根据建立的映射关系进行用户偏好的收集与分析。最后,基于用户偏好与映射关系,采用混合布局的方式对局部密集的子图进行布局推荐。(3)本文结合上述工作,聚焦高聚物黏结炸药配方设计,开发了炸药配方设计知识图谱可视分析系统,解决了炸药设计过程中配方设计原则知识、组分关联知识及制备工艺知识难以便捷地获取和使用的问题。该系统针对不同主题的知识图谱设计可视分析方法使炸药配方辅助设计知识得以快速使用。所提方法为炸药配方设计中知识的便捷获取与使用提供了新的手段,为炸药配方设计的研究人员提供了直观、易用的辅助工具。