(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210079865.6 (22)申请日 2022.01.24 (71)申请人 河海大学 地址 210024 江苏省南京市 鼓楼区西康路1 号 (72)发明人 冯钧　单超　陆佳民　 (74)专利代理 机构 南京苏高专利商标事务所 (普通合伙) 32204 专利代理师 柏尚春 (51)Int.Cl. G06F 16/36(2019.01) G06F 40/30(2020.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) (54)发明名称 基于水利行业标准的知识图谱自动化构建 方法和系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于水利行业标准的知 识图谱自动化构建方法和系统， 所述方法步骤如 下： 首先构建映射图谱模块， 通过水利数据库标 准， 构建适合从关系型数据转化到知识图谱数据 的通用映射规则； 数据转化模块使用映射图谱中 的映射规则， 将关系型数据转化为图谱数据； 水 利知识图谱存储模块实现对图谱的存储； 水利知 识图谱补全模块通过元关系学习模型对图谱进 行补全； 可视化模块将生 成的图谱进行可视化并 提供数据集下载功能； 所述系统包括映射图谱模 块、 数据转化模块、 水利知识图谱存储模块、 水利 知识图谱补全模块、 水利知识图谱可视化模块。 本发明实现高效自动可定制化的将水利领域的 关系型数据转化为图谱数据， 并进行高效的存储 和补全。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114491069 A 2022.05.13 CN 114491069 A 1.一种基于水利行业标准的知识图谱自动化构建方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)构建水利对象数据库映射图谱 模块； (2)构建数据转化模块， 使用映射图谱中的规则， 将水利对象数据库中的数据转化为图 谱数据， 并将图谱数据存 储到图数据库中； (3)构建知识图谱存储模块， 该模块结合当前两类主流图数据模型属性图和RDF图的优 点， 进行三元组的存 储； (4)构建水利知识图谱补全模块， 包括图谱向量表示和元学习模型， 元学习模型利用图 谱向量表示进行图谱补全； (5)构建水利知识图谱可视化模块， 包括查询模块和响应模块。 将查询到的信息在浏览 器可视化展示和下 载。 2.根据权利要求1所述的一种基于水利行业标准的知识图谱自动化构建方法， 其特征 在于， 所述 步骤(1)具体为： (1.1)构建水利领域知识图谱的概念层， 通过概念层指导映射图谱的构建， 所述概念层 包括水利对象概念和水利对象之间的关系； (1.2)根据不同水利对象的特征和水利对象间的关系， 构建出通用的覆盖全部水利对 象和水利对 象之间关系的映射规则， 映射规则以图数据的形式存放到图谱数据库中， 形成 映射图谱； (1.3)构建定制化映射规则的接口， 生成定制化的水利领域知识图谱， 所述接口能动态 修改映射图谱中的映射规则， 所述映射规则包括水利对象的属性、 对象之 间关系、 对象所属 概念。 3.根据权利要求1所述的一种基于水利行业标准的知识图谱自动化构建方法， 其特征 在于， 所述 步骤(2)具体为： (2.1)使用步骤(1)中构 建的映射图谱中的映射规则， 生成可以查询关系型数据库的查 询语句， 根据查询结果和映射图谱中的转 化规则， 将关系型 数据转化为图谱数据； (2.2)使用映射规则， 将生成的图谱数据转化为图数据库操作语句， 图谱数据存储到图 数据库中。 4.根据权利要求1所述的一种基于水利行业标准的知识图谱自动化构建方法， 其特征 在于， 所述 步骤(3)具体为： (3.1)使用属性 图的方式， 对水利对象间的关系进行实例化， 并且对关系打标签， 生成 每个对象间特有的关系实例； (3.2)将以属性图组织的知识图谱转化为RDF图的形式， 将数据存储到知识图类型的图 数据库中。 5.根据权利要求1所述的一种基于水利行业标准的知识图谱自动化构建方法， 其特征 在于， 所述 步骤(4)具体为： (4.1)使用TransE模型和深度学习神经网络词嵌入技术， 将生成的图谱数据中的实体 和关系全部编码成极坐标中的词向量的形式， 用于图谱补全； (4.2)构建元学习模型， 使用图谱的向量表示形式， 通过支持集中的数据对查询集中需 要补全的数据进行链接预测， 对现有的水利领域知识图谱进行补全； 所述元学习模型包括 关系元学习器和嵌入学习器， 关系 元学习器通过支持集中头尾实体向量生成关系 元， 嵌入权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114491069 A 2学习器通过实体嵌入和关系元来计算支持集和查询集中三元组的真值。 6.根据权利要求1所述的一种基于水利行业标准的知识图谱自动化构建方法， 其特征 在于， 所述 步骤(5)具体为： (5.1)构建查询模块， 所述查询模块分为全局查询可视化模块和局部查询可视化模块， 全局查询可视化模块用于将图数据库中的全部三元组进行可视化， 局部查询可视化模块可 以根据输入的知识图谱数据库查询需求可视化 查询到的数据； (5.2)构建响应模块， 所述响应模块将查询模块中的查询请求转化为图数据查询语言， 对图数据库进行查询， 然后将查询到的数据进行转 义， 向前端传递可以可视化的数据集； (5.3)构建数据集下载模块， 所述据集下载模块能将查询模块可视化的数据集进行下 载。 7.一种基于水利行业标准的知识图谱自动化构建系统， 其特 征在于， 包括以下模块： 水利对象数据库映射图谱模块： 该模块包括中华人民共和国水利部发布的水利行业标 准水利对象基础数据库 表结构中所有表的映射图谱和定制化映射规则功能， 这些映射图谱 用于数据转换； 数据转化模块： 该模块的功能是使用映射图谱中的规则， 将水利对象数据库中的数据 转化为图谱数据， 并将图谱数据存 储到图数据库中； 知识图谱存储模块： 该模块的功能是结合当前两类主流图数据模型属性图和RDF图的 优点， 进行三元组的存 储； 水利知识图谱补全模块： 包括图谱向量表示和元学习模型， 该模块的功能是元学习模 型利用图谱向量表示进行图谱补全； 水利知识图谱可视化模块： 包括查询模块和响应模块， 该模块的功能是将查询到的信 息在浏览器可视化展示和下 载。 8.一种计算机存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该计算机程序被处理器 执行时实现如权利要求 1‑6中任一项 所述的一种基于水利行业标准的知识图谱自动化构建 方法。 9.一种计算机设备， 包括储存器、 处理器及存储在存储器上并可再处理器上运行的计 算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求 1‑6中任一项 所 述的一种基于水利行业标准的知识图谱自动化构建方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114491069 A 3