用于工控产品的知识图谱生成方法及系统与流程

本发明涉及数据处理，具体涉及用于工控产品的知识图谱生成方法及系统。

背景技术：

1、当前工控产品选型普遍采用基于预定义通用字段（如产品分类、基础功能）的结构化数据库检索方法。用户通过匹配这些字段来筛选产品。

2、然而，随着工控产品种类的极大丰富和技术细节的日益复杂，上述基于通用字段的方法在实践中暴露出显著局限性。首先，知识表征粒度粗糙，无法刻画产品特异性：预定义的通用字段仅能描述某类产品的共性，无法捕捉和存储具体型号产品的专属技术特性、差异化优势或特定的适配条件。其次，检索机制僵化，无法理解深层用户意图：现有检索本质上是关键词的精确或模糊匹配，缺乏对用户真实意图的语义理解，返回大量不精确的结果。最终，检索结果混杂，加重用户筛选负担：由于上述两个缺陷，返回的结果集通常包含两类低效信息：一是大量在通用字段上相似、但核心特性迥异因而并非真正可替代的产品；二是可能混入与用户现有系统或需求在技术细节上存在潜在冲突或不匹配的产品。这使得用户不得不耗费大量时间和专业知识，对冗长的结果列表进行人工比对、甄别和二次筛选，甚至需要多次调整关键词进行重复检索，整体选型效率低下。

3、因此，现有的基于通用字段的工控产品信息存储与检索方法，因其表征能力不足和语义理解缺失，导致在应对复杂、专业的选型需求时，检索精准度低、结果有效性差，最终造成用户筛选效率低下。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供用于工控产品的知识图谱生成方法及系统。

2、本发明的用于工控产品的知识图谱生成方法及系统采用如下技术方案：

3、本发明一个实施例提供了用于工控产品的知识图谱生成方法，该方法包括以下步骤：

4、s1：每种工控品的知识文档中最重要的若干语句记为重要语句；任意一个工控品记为目标工控品；

5、s2：基于目标工控品的重要语句获取目标工控品的所有替代工控品和所有冲突工控品；对目标工控品的重要语句进行凝练，包括：在目标工控品的所有重要语句中，仅保留与所有替代工控品的重要语句具有最小语义相似度、和所有冲突工控品的重要语具有最大语义相似度的若干重要语句；

6、s3：目标工控品保留的所有重要语句与每个替代工控品的所有重要语句的语义相似度，以及与每个冲突工控品的所有重要语句的语义对立度，分别记为目标工控品与每个替代工控品的替代指标以及目标工控品与每个冲突工控品的冲突指标；

7、s4：重复执行s2~s3若干次，将目标工控品与同一个替代工控品的所有替代指标加权求和，以及与同一个冲突工控品的所有冲突指标加权求和，分别作为目标工控品的替代权重和冲突权重；目标工控品保留的重要语句作为目标工控品的专属检索语句，所有工控品之间的替代权重和冲突权重构成所有工控品的专属检索语句的知识图谱。

8、优选的，所述每种工控品的知识文档中最重要的若干语句记为重要语句，包括的具体步骤如下：

9、对于任意一种工控品的知识文档中的任意一个语句，记为目标语句，计算目标语句的嵌入向量与该种工控品的知识文档中每个语句的嵌入向量的余弦相似度，目标语句与该种工控品的知识文档中所有语句的余弦相似度中，取值最大的若干余弦相似度求均值得到目标语句的文档内重要指标；

10、对于该种工控品之外的任意一个工控品的知识文档中的任意一个语句，计算目标语句的嵌入向量与该语句的嵌入向量的余弦相似度；目标语句与该种工控品之外的所有工控品的知识文档中的所有语句的余弦相似度中，取值最大的若干余弦相似度求均值得到目标语句的文档外重要指标；

11、基于任意一种工控品的知识文档中的所有语句的文档内重要指标和文档外重要指标，从所有语句中筛选出重要语句。

12、优选的，所述基于任意一种工控品的知识文档中的所有语句的文档内重要指标和文档外重要指标，从所有语句中筛选出重要语句，包括的具体步骤如下：

13、计算目标语句的重要性，所述重要性与文档内重要指标呈正相关，与文档外重要指标呈负相关；

14、任意一种工控品的知识文档中的所有语句中，首先获取文档内重要指标大于第一预设阈值的所有语句，然后在文档内重要指标大于第一预设阈值的所有语句中获取重要性最大的若干语句，记为重要语句。

15、优选的，所述获取目标工控品的所有替代工控品和所有冲突工控品，包括的具体步骤如下：

16、目标工控品之外的任意一个工控品记为参考工控品；

17、通过对目标工控品中的任意一个重要语句和参考工控品的任意一个重要语句进行语义相似和语义对立检测，得到目标工控品中与参考工控品之间的、所有重要语句的语义对立度以及所有重要语句的语义相似度；

18、对于目标工控品之外的所有其他工控品，获取与目标工控品的语义对立度最大的若干个其他工控品，记为冲突工控品；获取与目标工控品的语义相似度最大的若干个其他工控品，记为替代工控品。

19、优选的，所述所有重要语句的语义对立度，以及所述所有重要语句的语义相似度的获取方法为：

20、对于目标工控品之外的、包括冲突工控品或替代工控品在内的任意一个参考工控品，目标工控品中的任意一个重要语句记为第一语句，从参考工控品的所有重要语句中，获取与第一语句对立的语句，所述对立的语句的数量与参考工控品的所有重要语句数量的比值记为第一语句的对立系数；

21、目标工控品所有重要语句的对立系数的最大值大于0时，所述所有重要语句的语义对立度等于所述对立系数的最大值；

22、所述对立系数的最大值等于0时，所述所有重要语句的语义相似度等于：目标工控品的所有重要语句与参考工控品的所有重要语句之间的嵌入向量的平均余弦相似度。

23、优选的，所述从参考工控品的所有重要语句中，获取与第一语句对立的语句，包括的具体步骤如下：

24、参考工控品的任意一个重要语句，记为第二语句；当第一语句的嵌入向量与第二语句的嵌入向量的余弦相似度大于第二预设阈值时，第二语句记为第一语句的相关语句；

25、对于参考工控品的所有重要语句，筛选出第一语句的所有相关语句，利用神经网络模型判断每个相关语句是否与第一语句存在对立，存在对立的相关语句记为所述第一语句对立的语句。

26、优选的，所述对目标工控品的重要语句进行凝练，包括的具体步骤如下：

27、目标工控品的任意一个重要语句，记为第一语句；分别计算第一语句与所有替代工控品的重要语句的嵌入向量的余弦相似度，其中取值最大的若干个余弦相似度的均值记为第一语句的第一相似度；分别计算第一语句与所有冲突工控品的重要语句的嵌入向量的余弦相似度，其中取值最大的若干个余弦相似度的均值记为第一语句的第二相似度；

28、获取第一语句的保留指标，所述保留指标与第一相似度呈负相关，与第二相似度呈正相关；目标工控品的所有重要语句中，只保留指标最大的若干个重要语句，剩余的重要语句删除。

29、优选的，所述目标工控品的替代权重和冲突权重的具体获取步骤如下：

30、将s2~s3的执行总次数记为k；将第k次执行s2~s3时，目标工控品与同一替代工控品对应的替代指标记为f(k)，当目标工控品与替代工控品没有获得替代指标时，令替代指标f(k)=0；对f(1)、f(2)、f(3)、…、f(k)、…、f(k)进行加权求和，得到替代权重，其中加权求和时f(k)的权重与k呈正相关；

31、将第k次执行s2~s3时，目标工控品与同一冲突工控品对应的冲突指标记为y(k)，当目标工控品与冲突没有获得冲突指标时，令冲突指标y(k)=0；对y(1)、y(2)、y(3)、…、y(k)、…、y(k)进行加权求和，得到冲突权重，其中加权求和时y(k)的权重与k呈正相关。

32、优选的，所述知识图谱中的节点是每个工控品，专属检索语句作为节点的属性；

33、如果任意两个节点之间存在替代权重，将节点之间的替代权重的最大值记为边的边权值，该边分配一个属性标签：替代关系；如果任意两个节点之间存在冲突权重，将节点之间的冲突权重的最大值也记为边的边权值，该边分配一个属性标签：冲突关系；

34、用户根据知识图谱检索时，包括：利用用户输入的文本对所有工控品的专属检索语句进行检索匹配，得到若干检索结果；对于任意一个检索结果，在知识图谱中获取与该检索结果相连接的、且属于替代关系的边的边权值最大的若干工控品，记为替代参考；获取与该检索结果相连接的、且属于冲突关系的边的边权值最大的若干工控品，记为冲突参考；所有检索结果的替代参考和冲突参考显示给用户。

35、本发明另一个实施例提供用于工控产品的知识图谱生成系统，该系统包含存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时实现上述用于工控产品的知识图谱生成方法的所有步骤；该系统还包括输入模块和显示模块，输入模块中包含若干输入框，分别用于输入用户的检索文本，以及检索结果的召回数量、替代参考和冲突参考的生成数量；显示模块中的显示器用于显示所有检索结果以及所有检索结果的替代参考和冲突参考。

36、本发明的技术方案的有益效果是：

37、本发明通过语义分析识别工控品之间的替代关系和冲突关系，并基于迭代凝练的重要语句构建知识图谱，整体上实现了工控产品知识表征的细粒度化和检索的语义智能化。具体而言，首先，通过从工控品知识文档中提取重要语句并进行迭代凝练，获得了能够表征产品特异性的专属检索语句，解决了现有技术中知识表征粒度粗糙、无法刻画产品特异性的问题，使得产品知识表征更加精准和完整。其次，通过计算工控品之间的替代权重和冲突权重，构建了包含语义关系知识的知识图谱，实现了对产品间深层技术关系的量化表征，解决了检索机制僵化、无法理解深层用户意图的问题，使得后期的检索过程能够基于语义相似性和对立性进行智能匹配。最后，由于知识图谱包含了替代关系和冲突关系，能够为用户提供准确的正样本和负样本参考，解决了后期检索结果混杂、加重用户筛选负担的问题，为工控产品选型的高效性和准确性提供数据基础。进一步地，本发明通过迭代执行重要语句凝练和关系指标计算步骤，并将多次获得的替代指标和冲突指标进行加权求和，这使得最终获得的替代权重和冲突权重能够更加全面和可靠地反映产品间在不同知识粒度下的整体关联情况，增强了所构建知识图谱的鲁棒性和实用性。