一种工程全生命期BIM异构数据动态融合系统及方法与流程

本申请涉及数字孪生与知识图谱，尤其涉及一种工程全生命期bim异构数据动态融合系统及方法。

背景技术：

1、在企业数字化转型背景下，工程全寿命期管理涉及设计、施工和运维等多阶段的异构数据源整合。现有技术通常采用知识图谱作为工程数据的统一语义表示载体，将来自不同专业系统的数据融合为统一的图结构。

2、然而，工程数据具有持续版本变更的特性，当数据源发生更新时，现有方案需要对整个知识图谱执行全量重建和全局一致性验证，以确保跨源数据的语义一致性。随着知识图谱规模增长至百万级节点，全量重算的计算开销与数据更新的时效性需求之间产生了根本性矛盾，现有方案在语义一致性保证与增量更新效率之间难以兼顾。

技术实现思路

1、针对现有技术中工程知识图谱在持续数据变更时全量重算计算开销过大与增量更新难以保证全局语义一致性之间的矛盾，本申请提供了一种工程全生命期bim异构数据动态融合系统及方法。该方法通过将统一知识图谱划分为以锚点为界的自治子图域，在检测到数据变更时仅对受影响子图执行局部重对齐，并通过边界一致性摘要比对协议保证局部更新与全局图的语义一致性，能够在不执行全量重算的前提下实现高效增量融合与全局一致性维护。具体地，本申请提供了以下技术方案：

2、第一方面，本申请提供了一种工程全生命期bim异构数据动态融合方法，包括：

3、获取多源工程数据；

4、对所述多源工程数据执行第一语义对齐，以得到第一知识图谱，所述第一知识图谱中各节点附带第一置信度分数；

5、将所述第一知识图谱划分为多个第一子图域，从多个所述第一子图域之间的跨子图连接节点中筛选满足预设条件的节点标记为锚点，计算各所述第一子图域的第一一致性摘要；

6、响应数据源的第一变更事件，对所述第一变更事件执行第一传播分析以确定变更影响的子图域边界，并获取第一子图集合；

7、对所述第一子图集合执行第一重对齐处理，将更新后的边界节点的第二一致性摘要与相邻子图的所述第一一致性摘要进行比对，若差异超过预设传播阈值则触发所述相邻子图更新，否则终止传播。

8、可选地，对所述多源工程数据执行第一语义对齐包括：

9、基于图神经网络对各数据源的实体节点生成嵌入向量；

10、根据所述嵌入向量计算跨源实体对的相似度；

11、对所述相似度超过预设相似度阈值的实体对执行加权合并。

12、可选地，响应数据源的第一变更事件，对所述第一变更事件执行第一传播分析包括：

13、从变更节点出发执行受限广度优先搜索，以所述锚点为停止条件截断传播路径；

14、若所述第一子图集合中的子图数量超过预设比例，则对所述第一知识图谱执行全量重对齐。

15、可选地，所述第一重对齐处理包括：

16、冻结所述锚点的嵌入向量作为边界条件；

17、对所述第一子图集合内的节点执行图神经网络前向传播，以更新嵌入向量。

18、可选地，所述触发所述相邻子图更新设置有最大传播轮次限制，当级联传播轮次达到所述最大传播轮次限制时强制终止传播。

19、第二方面，本申请提供了一种工程全生命期bim异构数据动态融合系统，包括：对齐模块、管理模块、监测模块和融合模块。

20、其中，所述对齐模块用于获取多源工程数据，并对多源工程数据执行第一语义对齐，以得到第一知识图谱，所述第一知识图谱中各节点附带第一置信度分数；

21、所述管理模块用于将所述第一知识图谱划分为多个第一子图域，从所述多个第一子图域之间的跨子图连接节点中筛选满足预设条件的节点标记为锚点，计算各所述第一子图域的第一一致性摘要；

22、所述监测模块用于响应数据源的第一变更事件，对所述第一变更事件执行第一传播分析以确定变更影响的子图域边界，以得到第一子图集合；

23、所述融合模块用于对所述第一子图集合执行第一重对齐处理，将更新后的边界节点的第二一致性摘要与相邻子图的所述第一一致性摘要进行比对，若差异超过预设传播阈值则触发所述相邻子图更新，否则终止传播。

24、可选地，所述融合模块包括：

25、第一重对齐子单元，用于冻结锚点的嵌入向量作为边界条件并对受影响子图内的节点执行局部重对齐；

26、第一传播子单元，用于将更新后的边界节点的第二一致性摘要与相邻子图的所述第一一致性摘要进行比对，并根据比对结果确定是否触发边界一致性传播。

27、可选地，对所述多源工程数据执行第一语义对齐包括：

28、基于图神经网络对各数据源的实体节点生成嵌入向量；

29、根据所述嵌入向量计算跨源实体对的相似度；

30、对所述相似度超过预设相似度阈值的实体对执行合并。

31、第三方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述工程全生命期bim异构数据动态融合方法。

32、本申请的有益效果在于：

33、1、通过将统一知识图谱划分为以锚点为界的多个自治子图域，并在检测到数据变更时通过传播分析定界受影响的子图范围，仅在该范围内执行局部重对齐处理，使得增量更新的计算规模与受影响局部规模相关而非全图规模相关；

34、2、通过边界节点一致性摘要的比对协议，将全局语义一致性分解为子图内一致性与边界一致性两个正交子问题，在无需全量重算的前提下保证了局部更新后全局图的语义一致性约束；

35、3、以锚点为界的子图划分、冻结锚点嵌入作为边界条件以及边界一致性摘要比对协议三者结合使系统在无需全量重算的前提下同时获得计算局部性与全局语义一致性，优于仅对受影响子图重跑对齐而不设置边界约束与摘要判定的分区增量计算方案。

1.一种工程全生命期bim异构数据动态融合方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述多源工程数据执行第一语义对齐包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述相似度超过预设相似度阈值的实体对执行合并包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，响应数据源的第一变更事件，对所述第一变更事件执行第一传播分析包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一重对齐处理包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发所述相邻子图更新设置有最大传播轮次限制，当级联传播轮次达到所述最大传播轮次限制时强制终止传播。

7.一种工程全生命期bim异构数据动态融合系统，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述融合模块包括：

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，对所述多源工程数据执行第一语义对齐包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的工程全生命期bim异构数据动态融合方法。