一种学术知识图谱动态构建方法及系统与流程

本发明涉及数据分析，尤其涉及一种学术知识图谱动态构建方法及系统。

背景技术：

1、学术知识图谱作为结构化组织海量科学文献知识的手段，已在智能文献检索、科研趋势分析等领域展现出重要价值，然而学术知识图谱构建方法是基于静态的知识抽取与固化存储模式，即一次性从文献中提取学术概念及其关联关系后便不再更新。

2、随着新文献的持续涌现，学术概念的内涵与外延不断演化，同一概念在不同时期的语义边界可能发生漂移，传统的静态知识图谱难以捕捉这种动态演化特性，导致图谱中的知识逐渐陈旧、与最新学术进展脱节，部分方法尝试通过增量更新的方式将新文献中的知识三元组直接追加至原有图谱，但忽略了新知识对既有概念语义边界的影响，容易引入大量冗余甚至矛盾的信息，并且当学术概念在演化过程中发生语义融合或分化时，缺乏检测与处理，导致无法识别概念之间逻辑关系的演变状态。

3、此外，当前主流方法主要依赖知识图谱嵌入技术，通过比较不同版本图谱中实体的向量表示来间接推断概念是否发生漂移，然而，这类黑箱式嵌入的方法难以解释概念漂移的具体方向、幅度和类型，难以定位导致漂移的具体语境片段和约束条件变化。

4、当新文献引入的概念约束与图谱中已有概念的固有约束产生语义冲突时，尤其当多个相邻概念同时发生语义演变并呈现融合趋势时，现有方法难以从交叉语境中提取触发融合的关键信息，也难以重构概念之间的关联路径以适配新的语义关系。这些缺陷严重制约了学术知识图谱在动态科研环境中的实用性和可靠性。

技术实现思路

1、本发明提供一种学术知识图谱动态构建方法及系统，其主要目的在于上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供的一种学术知识图谱动态构建方法，包括：

3、s1、获取新入库的文献的新文本序列，从所述新文本序列中提取学术概念以及所述学术概念所在的上下文语境片段；

4、s2、解析所述上下文语境片段中所述学术概念的作用对象与约束条件，以得到学术知识图谱，收集现有知识图谱，对所述学术知识图谱与所述现有知识图谱中所述学术概念的固有约束条件进行约束条件差异分析，以得到所述约束条件的语义边界漂移特征；

5、s3、分离所述现有知识图谱中相连的相邻学术概念，根据所述语义边界漂移特征中的解除特征与新增特征判定所述学术概念与所述相邻学术概念的逻辑演变状态；

6、s4、当所述逻辑演变状态判定为概念融合状态时，从所述上下文语境片段中提取所述概念融合状态中触发概念融合的交叉语境片段，并基于所述交叉语境片段重构所述学术概念与所述相邻学术概念之间的关联路径，得到概念演化路径；

7、s5、将所述概念演化路径映射至所述现有知识图谱中，以定位因所述语义边界漂移特征导致逻辑冲突的待修正关系边；

8、s6、利用所述交叉语境片段对所述待修正关系边进行逻辑关系替换与关系属性更新，以得到更新后的学术知识图谱。

9、优选的，所述获取新入库的文献的新文本序列，从所述新文本序列中提取学术概念以及所述学术概念所在的上下文语境片段，包括：

10、解析新入库的文献的文档格式和正文论述，以得到新文本序列；

11、切分所述新文本序列中的论述语句，以得到所述新文本序列的独立语句序列；

12、对所述独立语句序列中的各独立语句进行术语字符组匹配，以得到学术概念；

13、查询所述学术概念在所述独立语句序列中的定位点，并查询所述定位点的邻近限定分句，以得到所述学术概念所在的上下文语境片段。

14、优选的，所述解析所述上下文语境片段中所述学术概念的作用对象与约束条件，以得到学术知识图谱，包括：

15、解析所述上下文语境片段中所述学术概念对应的句法主干组；

16、分析所述句法主干组中各宾语成分的名词性短语，并从所述句法主干组中抽取所述名词性短语所对应的作用实体；

17、摘取所述学术概念和所述作用实体之间的修饰限定成分，并对所述修饰限定成分进行约束类型归类，以得到约束条件；

18、以所述学术概念为锚点，结合所述作用实体和所述约束条件构建学术知识图谱。

19、优选的，所述对所述学术知识图谱与所述现有知识图谱中所述学术概念的固有约束条件进行约束条件差异分析，以得到所述约束条件的语义边界漂移特征，包括：

20、对所述学术知识图谱与所述现有知识图谱中同名的学术概念进行双向锚定，以得到约束配对基线集；

21、对所述约束配对基线集中两侧的所述约束条件进行要素拆解，并比较要素拆解结果的差异分量，得到所述约束条件的差异分量明细表；

22、根据所述差异分量明细表量化分析变化方向和变化幅度，以得到局部语义漂移向量；

23、对所述局部语义漂移向量进行跨对象聚合统计，以得到所述约束条件的语义边界漂移特征。

24、优选的，所述根据所述语义边界漂移特征中的解除特征与新增特征判定所述学术概念与所述相邻学术概念的逻辑演变状态，包括：

25、确定所述现有知识图谱中与所述学术概念存在直接连边的相邻学术概念；

26、根据所述相邻学术概念对所述语义边界漂移特征进行特征更替，以得到所述相邻学术概念下的解除特征和新增特征；

27、结合所述解除特征和新增特征对所述相邻学术概念进行约束变动解析，以得到所述相邻学术概念的约束变动映射表；

28、根据所述约束变动映射表，统计所述相邻学术概念对应独有维度和共有维度的漂移频次，以得到所述相邻学术概念的单一倾向类型；

29、所述单一倾向类型包括分化倾向、融合倾向、替代倾向或不确定倾向；

30、统计所述相邻学术概念对应所述单一倾向类型的种类累积数量，以得到所述相邻学术概念与所述学术概念的逻辑演变状态。

31、优选的，所述当所述逻辑演变状态判定为概念融合状态时，从所述上下文语境片段中提取所述概念融合状态中触发概念融合的交叉语境片段，包括：

32、当所述逻辑演变状态判定为概念融合状态时，根据所述解除特征和新增特征，对全部所述相邻学术概念进行融合触发概念对筛选，以得到触发概念融合的相邻学术概念组；

33、提取所述相邻学术概念组所对应解除特征与新增特征中每一条特征记录的来源片段索引，以得到所述相邻学术概念组的特征来源索引集；

34、根据所述上下文语境片段，对所述特征来源索引集进行重合区域合并，并计算合并后结果的最小外扩区间，以得到所述相邻学术概念组的最小覆盖语境区间；

35、在所述最小覆盖语境区间中按区间截取文本，并对所述截取文本进行去重拼接，得到交叉语境片段。

36、优选的，所述并基于所述交叉语境片段重构所述学术概念与所述相邻学术概念之间的关联路径，得到概念演化路径，包括：

37、抽取所述交叉语境片段中同时包含所述学术概念和所述相邻学术概念的共现语句；

38、摘取所述共现语句中的连接词与关系描述短语，以得到所述学术概念与所述相邻学术概念之间的关系描述信息；

39、判定所述关系描述信息中的谓语中心词与关系方向，以得到所述学术概念指向所述相邻学术概念的有向关系组；

40、划分所述现有知识图谱中所述学术概念与所述相邻学术概念之间的原有关联路径；

41、基于所述有向关系组和所述原有关联路径进行路径合并，以得到概念演化路径。

42、优选的，所述将所述概念演化路径映射至所述现有知识图谱中，以定位因所述语义边界漂移特征导致逻辑冲突的待修正关系边，包括：

43、遍历所述概念演化路径中逐边节点，得到所述概念演化路径的待映射边序列集；

44、根据所述待映射边序列集对所述现有知识图谱进行逐条检索，以得到所述待映射边序列集对应所述现有知识图谱的固有边关系类型；

45、对比所述概念演化路径的路径关系类型和所述固有边关系类型的一致性，以得到冲突单元；

46、提取所述冲突单元在所述现有知识图谱中对应边记录的索引记录，以得到待修正关系边。

47、优选的，所述利用所述交叉语境片段对所述待修正关系边进行逻辑关系替换与关系属性更新，以得到更新后的学术知识图谱，包括：

48、定位所述待修正关系边的存储位置，以得到边记录条目；

49、将所述待修正关系边附带的新关系类型字符串覆盖写入至所述边记录条目的当前关系类型，以得到更新边记录条目；

50、基于所述交叉语境片段，对所述更新边记录条目的属性字段进行填充，以得到填充边记录条目；

51、基于所述填充边记录条目，对所述现有知识图谱进行关系存储表覆盖写入，以得到所述更新后的学术知识图谱。

52、一种学术知识图谱动态构建系统，所述系统包括：

53、新入库获取模块、用于获取新入库的文献的新文本序列，从所述新文本序列中提取学术概念以及所述学术概念所在的上下文语境片段；

54、漂移特征获取模块、用于解析所述上下文语境片段中所述学术概念的作用对象与约束条件，以得到学术知识图谱，收集现有知识图谱，对所述学术知识图谱与所述现有知识图谱中所述学术概念的固有约束条件进行约束条件差异分析，以得到所述约束条件的语义边界漂移特征；

55、演变状态获取模块、用于分离所述现有知识图谱中相连的相邻学术概念，根据所述语义边界漂移特征中的解除特征与新增特征判定所述学术概念与所述相邻学术概念的逻辑演变状态；

56、演化路径构建模块、用于当所述逻辑演变状态判定为概念融合状态时，从所述上下文语境片段中提取所述概念融合状态中触发概念融合的交叉语境片段，并基于所述交叉语境片段重构所述学术概念与所述相邻学术概念之间的关联路径，得到概念演化路径；

57、修正模块、用于将所述概念演化路径映射至所述现有知识图谱中，以定位因所述语义边界漂移特征导致逻辑冲突的待修正关系边；

58、更新模块、用于利用所述交叉语境片段对所述待修正关系边进行逻辑关系替换与关系属性更新，以得到更新后的学术知识图谱。

59、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：