CN109086347A - 一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法、装置及存储介质 - Google Patents
一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法、装置及存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法、装置及存储介质，其中，所述国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法包括：获取国际海运危险货物的知识数据，根据获取的知识数据抽取知识数据的实体、实体属性和实体关系；根据预设的推理规则对实体、实体属性和实体关系进行知识推理，确定实体、实体属性和实体关系的关联关系，根据关联关系构建国际海运危险货物本体；针对构建的国际海运危险货物本体进行质量评估和知识更新，构建国际海运危险货物知识图谱；本发明提供的技术方案，将复杂的国际海运危险货物运输规则和国际海运危险货物用本体知识表示出来，简化规则的应用，减少人力、时间成本，优化国际海运危险货物的监管和筛查。
Description
技术领域
本发明涉及国际海运货物运输技术领域，特别涉及一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法、装置及存储介质。
背景技术
随着世界经济联系越来越紧密，国际贸易呈现持续增长的态势，国际贸易间有90%的货物是通过海上运输完成，这其中有50%的货运量是危险货物。为了预防海运危险货物运输带来的危害，国际海事组织制定了《国际海运危险货物规则》(IMDG code)，但是由于规则的复杂在实际操作中会出现违反有关规定而引发重大损失，造成船毁人亡、货物损失、环境污染等事故。海运危险品的安全性问题日益突出。
知识图谱具有强大的语义表示能力，能够很好的表示海运危险货物之间的复杂关系。但目前关于国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法的研究还处于空白期。而现有的知识图谱技术大多是通用知识图谱，关系表示简单，实用性明显不足，而针对特定行业的知识图谱还很少，特别是航运业。海运危险货物由于其专业性极强、国际危险规则复杂、货物危险性高等特点一直是航运业的难题，运用知识图谱的技术对海运危险货物进行定性定量的分析，可以达到帮助人们进行危险货物自动检索查询，自动积载隔离判断，给船舶管理人员和监管部门辅助判断和决策。因此，如何从国际规则中有效的提取国际海运危险货物信息显得尤为重要。
国际海运危险货物知识图谱的构建主要是从非结构化数据中人工或自动地提取实体、关系和属性。人工提取是通过对《国际海运危险货物运输规则》（IMDG规则）和化学品技术安全说明书收集并整理相关信息，提取知识。自动提取则是利用机器学习、人工智能、数据挖掘等信息抽取技术，从数据源中自动提取出知识图谱的基本组成元素。人工提取的代价太大，知识的自动提取是目前重点的研究方向，也是将来构建知识图谱的趋势。但是危险货物行业性极强，自动提取在准确度和识别率上远远低于人工。如何人工从数据源中抽取知识和信息，包括实体、关系和属性抽取是国际海运危险货物知识图谱的构建需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提出一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法、装置及存储介质，旨通过智能查询国际海运危险货物的相关信息，特别是国际海运危险货物积载隔离信息，实现知识共享。
为实现上述目的，本发明提出一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法，包括：
获取国际海运危险货物的知识数据，根据获取的知识数据抽取所述知识数据的实体、实体属性和实体关系；
根据预设的推理规则对所述实体、实体属性和实体关系进行知识推理，确定实体、实体属性和实体关系的关联关系，根据所述关联关系构建国际海运危险货物本体；
针对构建的所述国际海运危险货物本体进行质量评估和知识更新，构建国际海运危险货物知识图谱。
优选地，所述获取国际海运危险货物的知识数据，根据获取的知识数据确定所述知识数据的实体、实体属性和实体关系的关联关系的步骤，包括：
采用信息抽取技术从国际海运危险货物知识库中抽取国际海运危险货物的知识数据；
根据预设的抽取规则从国际海运危险货物的知识数据中抽取特定类型的实体，其中，所述预设的抽取规则包括按同类型下实体层级关系抽取和按不同类型实体关联关系抽取；
根据抽取的国际海运危险货物的特定类型的实体，构造国际海运危险货物实体的属性列表和属性关系，在所述属性列表中为国际海运危险货物实体赋予具体的属性值；
根据所述属性关系的映射确定国际海运危险货物的本体框架，在同一本体框架规范下对实体进行知识融合，其中，知识融合包括数据整合、消歧、加工、推理、验证及更新。
优选地，所述根据预设的推理规则对所述实体、实体属性和实体关系进行知识推理，确定实体、属性和关系的关联关系，根据所述关联关系构建国际海运危险货物本体的步骤中，所述预设的推理规则包括：
描述逻辑推理规则，通过推理机自带的推理程序，验证、测试和判断所述国际海运危险货物的实体、实体属性和实体关系逻辑上的相容性和可满足性，并给出提示信息，根据所述提示信息对所述本体框架进行适应性修改；或，
自定义推理规则，通过自定义的推理程序，对两种实体进行积载和隔离判断，根据所述积载和隔离判断，从国际海运危险货物本体的已有知识中挖掘出隐含信息，完善国际海运危险货物的实体、实体属性和实体关系。
优选地，所述针对构建的所述国际海运危险货物本体进行质量评估和知识更新，构建国际海运危险货物知识图谱的步骤中，所述质量评估的步骤包括：
数据驱动的本体评估，通过衡量本体与领域语料的匹配度和本体的领域覆盖度来评估本体；
基于指标的本体评估，通过一套预先定义好的原则、准则、标准从构建本体的原则来评估本体。
优选地，所述针对构建的所述国际海运危险货物本体进行质量评估和知识更新，构建国际海运危险货物知识图谱的步骤中，所述知识更新的步骤包括：
获取国际海运危险货物的更新数据，根据所述更新数据确定所述国际海运危险货物本体的模式层的更新与数据层的更新，所述模式层的更新属于所述本体中元素的更新，包括概念的增加、修改、删除、概念属性的更新以及概念之间上下位关系的更新，所述数据层的更新属于模式层完成基础上的自动更新，包括知识图谱实体的增加、修改、删除、属性值的改变。
优选地，所述针对构建的所述国际海运危险货物本体进行质量评估和知识更新，构建国际海运危险货物知识图谱的步骤之后，还包括：
针对构建的所述国际海运危险货物知识图谱，提供面向用户的所述国际海运危险货物知识图谱的快速检索的展示界面。
优选地，所述快速检索的系统架构包括：
用户通过快速检索的展示界面获取用户的输入内容；
经知识抽取和知识更新后得到本体知识库可以识别的知识，供本体知识库调取与检索知识相关的本体知识；
将所述本体知识通过知识推理得到用户真正想要获取的知识，再经知识提取和知识更新返回所述快速检索的展示界面，将最终的检索结果展示给用户。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建装置，所述国际海运危险货物知识图谱系统的构建装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的国际海运危险货物知识图谱系统的构建程序，所述国际海运危险货物知识图谱系统的构建程序被处理器执行时实现如上所述的国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有国际海运危险货物知识图谱系统的构建程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法的步骤。
本发明提供的技术方案中，通过构建国际海运危险货物知识图谱系统，将复杂的国际海运危险货物运输规则和国际海运危险货物用本体知识表示出来，简化了规则的应用，减少了人力成本；可以给相关人员提供国际海运危险货物实际操作的辅助参考，减少人为失误；还可以快速检索海运危险货物知识，展示海运危险货物知识所有相关知识，并可以根据用户需求检索相关知识，减少人力、时间成本，优化国际海运危险货物的监管和筛查。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的国际海运危险货物知识图谱系统的构建装置的结构示意图；
图2为本发明一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建架构图；
图4为本发明一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法第二实施例的流程示意图；
图5为本发明一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法第三实施例的流程示意图；
图6为本发明一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法第三实施例的国际海运危险货物的本体构建架构图；
图7为本发明一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法第三实施例的国际海运危险货物的本体中类层级结构图；
图8为本发明一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法第四实施例的流程示意图；
图9为本发明一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法第五实施例的流程示意图；
图10为本发明一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法第五实施例的快速检索系统架构图；
图11为本发明一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法第五实施例的快速检索结果可视化输出局部界面图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
下述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本文中，单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到下述 实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通 过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的 技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体 现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光 盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提出一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法，图1至图4为本发明提出的国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法的一实施例。
参照图1，图1为本发明国际海运危险货物知识图谱系统的结构示意图。
如图1所示，该国际海运危险货物知识图谱系统的构建装置可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如WI-FI接口）。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器（non-volatile memory），例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对知识图谱系统的构建装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及电子节目指南的展示程序。
在图1所示的服务器中，网络接口1004主要用于连接终端设备，与终端设备进行数据通信；用户接口1003主要用于接收管理员的输入指令；所述服务器通过处理器1001调用存储器1005中存储的国际海运危险货物知识图谱系统的构建程序，并执行以下操作：
获取国际海运危险货物的知识数据，根据获取的知识数据抽取所述知识数据的实体、实体属性和实体关系；
根据预设的推理规则对所述实体、实体属性和实体关系进行知识推理，确定实体、实体属性和实体关系的关联关系，根据所述关联关系构建国际海运危险货物本体；
针对构建的所述国际海运危险货物本体进行质量评估和知识更新，构建国际海运危险货物知识图谱。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的国际海运危险货物知识图谱系统的构建程序，还执行以下操作：
所述获取国际海运危险货物的知识数据，根据获取的知识数据确定所述知识数据的实体、实体属性和实体关系的关联关系的步骤，包括：
采用信息抽取技术从国际海运危险货物知识库中抽取国际海运危险货物的知识数据；
根据预设的抽取规则从国际海运危险货物的知识数据中抽取特定类型的实体，其中，所述预设的抽取规则包括按同类型下实体层级关系抽取和按不同类型实体关联关系抽取；
根据抽取的国际海运危险货物的特定类型的实体，构造国际海运危险货物实体的属性列表和属性关系，在所述属性列表中为国际海运危险货物实体赋予具体的属性值；
根据所述属性关系的映射确定国际海运危险货物的本体框架，在同一本体框架规范下对实体进行知识融合，其中，知识融合包括数据整合、消歧、加工、推理、验证及更新。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的国际海运危险货物知识图谱系统的构建程序，还执行以下操作：
所述根据预设的推理规则对所述实体、实体属性和实体关系进行知识推理，确定实体、属性和关系的关联关系，根据所述关联关系构建国际海运危险货物本体的步骤中，所述预设的推理规则包括：
描述逻辑推理规则，通过推理机自带的推理程序，验证、测试和判断所述国际海运危险货物的实体、实体属性和实体关系逻辑上的相容性和可满足性，并给出提示信息，根据所述提示信息对所述本体框架进行适应性修改；
自定义推理规则，通过自定义的推理程序，对两种实体进行积载和隔离判断，根据所述积载和隔离判断，从国际海运危险货物本体的已有知识中挖掘出隐含信息，完善国际海运危险货物的实体、实体属性和实体关系。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的国际海运危险货物知识图谱系统的构建程序，还执行以下操作：
所述针对构建的所述国际海运危险货物本体进行质量评估和知识更新，构建国际海运危险货物知识图谱的步骤中，所述质量评估的步骤包括：
数据驱动的本体评估，通过衡量本体与领域语料的匹配度和本体的领域覆盖度来评估本体；或，
基于指标的本体评估，通过一套预先定义好的原则、准则、标准从构建本体的原则来评估本体。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的国际海运危险货物知识图谱系统的构建程序，还执行以下操作：
所述针对构建的所述国际海运危险货物本体进行质量评估和知识更新，构建国际海运危险货物知识图谱的步骤中，所述知识更新的步骤包括：
获取国际海运危险货物的更新数据，根据所述更新数据确定所述国际海运危险货物本体的模式层的更新与数据层的更新，所述模式层的更新属于所述本体中元素的更新，包括概念的增加、修改、删除、概念属性的更新以及概念之间上下位关系的更新，所述数据层的更新属于模式层完成基础上的自动更新，包括知识图谱实体的增加、修改、删除、属性值的改变。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的国际海运危险货物知识图谱系统的构建程序，还执行以下操作：
所述针对构建的所述国际海运危险货物本体进行质量评估和知识更新，构建国际海运危险货物知识图谱的步骤之后，还包括：
针对构建的所述国际海运危险货物知识图谱，提供面向用户的所述国际海运危险货物知识图谱的快速检索的展示界面。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的国际海运危险货物知识图谱系统的构建程序，还执行以下操作：
所述快速检索的展示界面的系统架构包括：
用户通过快速检索的展示界面获取用户的输入内容；
经知识抽取和知识更新后得到本体知识库可以识别的知识，供本体知识库调取与检索知识相关的本体知识；
将所述本体知识通过知识推理得到用户真正想要获取的知识，再经知识提取和知识更新返回所述快速检索的展示界面，将最终的检索结果展示给用户。
本发明提供的技术方案中，通过构建国际海运危险货物知识图谱系统，将复杂的国际海运危险货物运输规则和国际海运危险货物用本体知识表示出来，简化了规则的应用，减少了人力成本；可以给相关人员提供国际海运危险货物实际操作的辅助参考，减少人为失误；还可以快速检索海运危险货物知识，展示海运危险货物知识所有相关知识，并可以根据用户需求检索相关知识，减少人力、时间成本，优化国际海运危险货物的监管和筛查。
基于上述硬件结构，本发明提出了一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法。
参照图2和图3，图2为本发明一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法第一实施例的流程示意图，图3为本发明一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建架构图。
本实施例中，所述国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法包括以下步骤：
步骤S10，获取国际海运危险货物的知识数据，根据获取的知识数据抽取所述知识数据的实体、实体属性和实体关系；
步骤S20，根据预设的推理规则对所述实体、实体属性和实体关系进行知识推理，确定实体、实体属性和实体关系的关联关系，根据所述关联关系构建国际海运危险货物本体；
步骤S30，针对构建的所述国际海运危险货物本体进行质量评估和知识更新，构建国际海运危险货物知识图谱。
参照图4，图4为本发明一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法第二实施例的流程示意图，该实施例与图2提供的第一实施例的不同之处在于：步骤S10包括：
步骤S101，采用信息抽取技术从国际海运危险货物知识库中抽取国际海运危险货物的知识数据；
步骤S102，根据预设的抽取规则从国际海运危险货物的知识数据中抽取特定类型的实体，其中，所述预设的抽取规则包括按同类型下实体层级关系抽取和按不同类型实体关联关系抽取；
具体地，国际海运危险货物的实体抽取是从国际规则中提取特定类型的命名实体。危险货物实体关系分为两类：
第一类为同类型下实体层级关系抽取，如“应急措施—防火应急措施”；这类关系比较单一，只要是is-a 和part-of关系，这一类关系我们尽量依据运输规则的层级进行分类，这样既保证了专业性，也增加了可读性，同时遵守了行业的规范；
第二类为不同类关系抽取，如“危险货物—包装”；这类实体抽取我们主要依据国际危险货物一览表的分列关系进行抽取，比如，“危险货物的类别”、“特殊规定”、“包装”……。
步骤S103，根据抽取的国际海运危险货物的特定类型的实体，构造国际海运危险货物实体的属性列表和属性关系，在所述属性列表中为国际海运危险货物实体赋予具体的属性值；
具体地，属性抽取是指对属性和属性值对的抽取，属性的抽取是为危险货物构造属性列表，如危险货物的正确中文运输名称、应急、特性与注意事项等。属性值得抽取是为实体赋予具体的属性值，如UN1825的中文名是氧化钠，硫酰氯的沸点是69℃；对危险货物属性和属性值得提取为了尽可能的做到全面我们还自己补充了化学品安全技术说明书里的内容，如货物的稳定性、化学性质、废弃处理、运输信息等。
步骤S104，根据所述属性关系的映射确定国际海运危险货物的本体框架，在同一本体框架规范下对实体进行知识融合，其中，知识融合包括数据整合、消歧、加工、推理、验证及更新。
具体地，知识融合是要使不同来源的知识在同一框架规范下进行数据整合、消歧、加工、推理验证、更新等步骤，目的是解决知识复用的问题，增强知识库内部的逻辑性和表达能力。针对知识图谱中不同粒度的知识对象，知识融合可细分为实体对齐、知识库的融合等。
参照图5，图5为本发明一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法第三实施例的流程示意图，该实施例与图2提供的第一实施例的不同之处在于：步骤S20，所述根据预设的推理规则对所述实体、实体属性和实体关系进行知识推理，确定实体、实体属性和实体关系的关联关系的步骤中，所述预设的推理规则包括：
步骤S2001，描述逻辑推理规则，通过推理机自带的推理程序，验证、测试和判断所述国际海运危险货物的实体、实体属性和实体关系逻辑上的相容性和可满足性，并给出提示信息，根据所述提示信息对所述本体框架进行适应性修改；
步骤S2002，自定义推理规则，通过自定义的推理程序，对两种实体进行积载和隔离判断，根据所述积载和隔离判断，从国际海运危险货物本体的已有知识中挖掘出隐含信息，完善国际海运危险货物的实体、实体属性和实体关系。
具体地，所述描述逻辑推理规则是一种基于对象的知识表示的形式化，具有很强的表达能力，描述逻辑（DL）主要由四部分组成分别为：概念和关系（Role）的构造集、Tbox(概念术语的断言)、Abox(个体的断言)、Tbox和Abox的推理机制四部分组成；描述逻辑可以对概念进行自动归类，判断一个概念是否是另一个概念的子集，还可以判断一个概念是否与已有概念相容，对概念集合的一致性进行检验；通过基于描述逻辑(DL)推理可以得出两种物质的隔离要求，这不但减少了人工编辑的工作量，而且还减少了实际操作中的人为失误；所述自定义规则推理主要是针对积载隔离判断定义的推理规则，在Java编程中对A、B两种国际海运危险货物的隔离代码进行条件判断，如果B货物满足A货物的隔离代码，那么就给出A货物对B货物的隔离要求，同理可以给出B货物对A货物的隔离要求。
本实施例中，所述根据所述关联关系构建国际海运危险货物本体的步骤中，国际海运危险货物的本体构建参照斯坦福大学提出的领域本体构建“七步法”，提出六步构建方法，具体步骤参照图6，包括：
步骤S201，确定本体领域和范围，本体的构建首要确定领域、范围、目的以及使用对象，国际海运危险货物本体的领域即为国际海运危险货物运输领域，本体构建的范围是国际危险货物相关知识，主要包括国际法规，本体构建的目的是为了构建国际海运危险货物知识图谱，本体的使用对象主要是与危险货物运输有关的专业人员，包括船员、船公司、海事监管人员等；
步骤S202，领域知识复用，根据步骤S201确定的范围收集本体领域可以复用的本体知识，国际海运危险货物本体可以复用的本体知识为《国际海运危险货物规则》(IMDG CODE)；
步骤S203，确定概念及其层级关系，根据步骤S202确定的本体领域复用知识确定本体概念，本体概念的确定是根据《国际海运危险货物规则》(IMDG CODE)中危险货物一览表确定，国际危险货物本体中类层级结构图参照图7，包括危险货物类别、包装类、免除量、特殊规定、包装类型、包装规定、包装导则中型散装容器、可移动罐柜和散装容器、应急反应措施（EmS指南）、积载操作、隔离代码，其中根据危险货物分类，危险货物类别概念下面还有九个子概念，包装类型概念下有三个子概念分别是中型散装容器、可移动罐柜和散装容器、其他包装容器，包装导则概念和包装规定概念下有三个子概念分别是中型散装容器包装导则/规定、罐柜包装导则/规定、其他包装导则/规定；
步骤S204，确定属性，根据步骤S203确定的本体复用知识确定本体属性，属性包括对象属性和数据属性，对象属性是用来描述概念与概念、实例与实例之间的关系，数据属性是用来描述概念、实例与数值之间的关系，根据危险货物一览表创建“有包装类”、“有特殊规定”、“有包装规定”、“有积载操作”、“有隔离代码”、“有应急措施”、“有免除量”对象属性，创建“危规编号”、“限量”、“特性与注意事项”等数据属性，除了一览表中的属性外，根据实际构建需要还会创建“闪点”、“是否警告”、“积载位置”等属性；
步骤S205，创建实例并添加相应属性关系，根据危险货物一览表，在危险货物类别子概念下创建具体危险货物实例，包装类概念下创建包装类I实例、包装类II实例、包装类III实例，同样根据危险一览表内的代码在所属概念下创建实例，实例创建完成后以危险货物实例为中心建立属性关系，例如“氯气—有隔离代码—SG6”、“氯气—有积载操作—SW2”；
步骤S206，领域专家审核，领域专家审核贯穿于整个国际海运危险货物领域本体的构建过程中，专家审核内容包括概念、属性、概念属性关系，实例的创建及属性关系。领域专家审核通过则完成本体构建。
参照图8，图8为本发明一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法第四实施例的流程示意图，该实施例与图2提供的第一实施例的不同之处在于：步骤S30，所述针对构建的所述国际海运危险货物本体进行质量评估和知识更新，构建国际海运危险货物知识图谱的步骤中，
所述知识更新的步骤包括：
步骤S301，获取国际海运危险货物的更新数据，根据所述更新数据确定所述国际海运危险货物本体的模式层的更新与数据层的更新；
步骤S302，所述模式层的更新属于所述本体中元素的更新，包括概念的增加、修改、删除、概念属性的更新以及概念之间上下位关系的更新；
步骤S303，所述数据层的更新属于模式层完成基础上的自动更新，包括知识图谱实体的增加、修改、删除、属性值的改变。
所述质量评估的步骤包括：数据驱动的本体评估，通过衡量本体与领域语料的匹配度和本体的领域覆盖度来评估本体；基于指标的本体评估，通过一套预先定义好的原则、准则、标准从构建本体的原则来评估本体。
具体地，所述国际海运危险货物本体的质量评估原则包括：（1）清晰性原则，要求有效的说明定义术语的含义，定义应该尽可能完整；（2）一致性原则，要求它所定义的公理以及用自然语言进行说明的文档都应该具有一致性，如果从一组公理中推导出来的一个句子与一个某个定义或者实例矛盾，则这个本体是不一致的；（3）可扩展性原则，要求应该支持在己有的概念基础上定义新的术语，以满足特殊的需求，而无须修改己有的概念定义；（4）减少冗余原则，要求尽可能减少冗余，如果本体中已有知识“C1是C2子类”和“C2是C3的子类”，则知识“C1是C3子类”是不必要的。
参照图9，图9为本发明一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法第五实施例的流程示意图，该实施例与图2提供的第一实施例的不同之处在于：所述步骤S30之后，还包括：
步骤S40，针对构建的所述国际海运危险货物知识图谱，提供面向用户的所述国际海运危险货物知识图谱的快速检索的展示界面。
本实施例中，所述快速检索拥有与之匹配的系统架构，本发明一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法的快速检索系统架构图参照图10，所述快速检索系统架构包括：
用户通过快速检索的展示界面获取用户的输入内容；
经知识抽取和知识更新后得到本体知识库可以识别的知识，供本体知识库调取与检索知识相关的本体知识；
将所述本体知识通过知识推理得到用户真正想要获取的知识，再经知识提取和知识更新返回所述快速检索的展示界面，将最终的检索结果展示给用户。
具体地，本发明提供一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法的快速检索结果可视化输出局部界面图，用户快速检索结果可视化输出局部界面参照图11，例如用户输入“二氧化碳”，会展示与二氧化碳相关的危险货物信息，包括类别、包装类、限量、免除量、积载隔离等信息，双击这些节点还会看到代码指代的具体信息，并且还会展示有和二氧化碳具有相同此属性的其他海运危险货物实体。
更具体地，所述快速检索分为两个阶段：
（1） 查询式语义理解，知识图谱对查询式的语义分析主要包括：① 常规查询，对查询请求文本进行分词、词性标注以及纠错；② 描述归一化，使其与知识库中的相关知识进行匹配；③ 语境分析，在不同的语境下，用户查询式中的对象会有所差别，因此知识图谱需要结合语境，将用户此时最需要的答案及时反馈给用户；④ 查询扩展，明确了用户的查询意图以及相关概念后，需要加入当前语境下的相关概念进行扩展。
（2）知识检索，经过查询式分析后的标准查询语句进入本体知识库检索引擎，引擎会在知识库中检索相应的实体以及与其在类别、关系、相关性等方面匹配度较高的实体，通过对知识库的深层挖掘与提炼后，引擎将给出具有重要性排序的完整知识体系，最后以可视化的界面展示出来。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法，其特征在于：包括以下步骤：
获取国际海运危险货物的知识数据，根据获取的知识数据抽取所述知识数据的实体、实体属性和实体关系；
根据预设的推理规则对所述实体、实体属性和实体关系进行知识推理，确定实体、实体属性和实体关系的关联关系，根据所述关联关系构建国际海运危险货物本体；
针对构建的所述国际海运危险货物本体进行质量评估和知识更新，构建国际海运危险货物知识图谱。
2.根据权利要求1所述的一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法，其特征在于：所述获取国际海运危险货物的知识数据，根据获取的知识数据确定所述知识数据的实体、实体属性和实体关系的关联关系的步骤，包括：
采用信息抽取技术从国际海运危险货物知识库中抽取国际海运危险货物的知识数据；
根据预设的抽取规则从国际海运危险货物的知识数据中抽取特定类型的实体，其中，所述预设的抽取规则包括按同类型下实体层级关系抽取和按不同类型实体关联关系抽取；
根据抽取的国际海运危险货物的特定类型的实体，构造国际海运危险货物实体的属性列表和属性关系，在所述属性列表中为国际海运危险货物实体赋予具体的属性值；
根据所述属性关系的映射确定国际海运危险货物的本体框架，在同一本体框架规范下对实体进行知识融合，其中，知识融合包括数据整合、消歧、加工、推理、验证及更新。
3.根据权利要求1所述的一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法，其特征在于：所述根据预设的推理规则对所述实体、实体属性和实体关系进行知识推理，确定实体、属性和关系的关联关系，根据所述关联关系构建国际海运危险货物本体的步骤中，所述预设的推理规则包括：
描述逻辑推理规则，通过推理机自带的推理程序，验证、测试和判断所述国际海运危险货物的实体、实体属性和实体关系逻辑上的相容性和可满足性，并给出提示信息，根据所述提示信息对所述本体框架进行适应性修改；
自定义推理规则，通过自定义的推理程序，对两种实体进行积载和隔离判断，根据所述积载和隔离判断，从国际海运危险货物本体的已有知识中挖掘出隐含信息，完善国际海运危险货物的实体、实体属性和实体关系。
4.根据权利要求1所述的一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法，其特征在于：所述针对构建的所述国际海运危险货物本体进行质量评估和知识更新，构建国际海运危险货物知识图谱的步骤中，所述质量评估的步骤包括：
数据驱动的本体评估，通过衡量本体与领域语料的匹配度和本体的领域覆盖度来评估本体；
基于指标的本体评估，通过一套预先定义好的原则、准则、标准从构建本体的原则来评估本体。
5.根据权利要求1所述的一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法，其特征在于：所述针对构建的所述国际海运危险货物本体进行质量评估和知识更新，构建国际海运危险货物知识图谱的步骤中，所述知识更新的步骤包括：
获取国际海运危险货物的更新数据，根据所述更新数据确定所述国际海运危险货物本体的模式层的更新与数据层的更新，所述模式层的更新属于所述本体中元素的更新，包括概念的增加、修改、删除、概念属性的更新以及概念之间上下位关系的更新；所述数据层的更新属于模式层完成基础上的自动更新，包括知识图谱实体的增加、修改、删除、属性值的改变。
6.根据权利要求1所述的一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法，其特征在于：所述针对构建的所述国际海运危险货物本体进行质量评估和知识更新，构建国际海运危险货物知识图谱的步骤之后，还包括：
针对构建的所述国际海运危险货物知识图谱，提供面向用户的所述国际海运危险货物知识图谱的快速检索的展示界面。
7.根据权利要求6所述的一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法，其特征在于：所述快速检索的系统架构包括：
用户通过快速检索的展示界面获取用户的输入内容；
经知识抽取和知识更新后得到本体知识库可以识别的知识，供本体知识库调取与检索知识相关的本体知识；
将所述本体知识通过知识推理得到用户真正想要获取的知识，再经知识提取和知识更新返回所述快速检索的展示界面，将最终的检索结果展示给用户。
8.一种国际海运危险货物知识图谱系统的构建装置，其特征在于：所述国际海运危险货物知识图谱系统的构建装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的国际海运危险货物知识图谱系统的构建程序，所述国际海运危险货物知识图谱系统的构建程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质上存储有国际海运危险货物知识图谱系统的构建程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的国际海运危险货物知识图谱系统的构建方法。
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