基于知识模因级联网络的领域知识扩散模式分析

[目的/意义]知识经济时代,知识的生产、扩散和消费是社会经济发展的重要推动力。其中,知识扩散是充分发挥知识价值的重要过程,从微观层面理解知识扩散的规律对促进知识利用与创新具有重要意义。[方法/过程]以医学信息学领域的科学文献为例,文章基于知识模因的微观层面,采用知识模因识别方法从文献中提取出知识模因来表征知识单元,并基于文献引证网络构建各知识模因的扩散级联网络,计算分析扩散级联网络的基础特征及其特征分布情况,以考察不同知识模因在学科领域内的扩散模式。[结果/结论]医学信息学领域内发现了四种典型的知识模因扩散模式:单起源型、多起源-独立型、多起源-迭代型、多起源-融合型。此外,通过对级联网络的各项属性分布特征进行分析发现,网络呈现无标度性,医学信息学领域极少数的知识模因获得了大量的传播资源,领域内的研究集中于被少数知识模因所代表的研究方向上,而领域内各研究方向的生命周期长度则相对差异较小。

知识模因视角下跨学科研究领域的学科结构分析

科学知识系统中的知识模因是一种微观知识单元,起到传承科学知识的作用。跨学科研究领域的知识模因反映了相关学科间的知识流动和知识整合。文章提出新的跨学科领域中学科结构的分析方法。首先识别跨学科领域及其相关学科的知识模因,进而借助知识模因来定量分析跨学科领域知识来源的学科构成,并在知识模因共现基础上分析学科间的关系结构。文章以医学信息学为例,实证分析该跨学科领域的知识模因来源学科以及这些学科的知识关系。

基于多源异构数据的风机多模态装配工艺知识图谱建模

风力发电机装配工艺信息通常分散于以三维模型、自然文本、图像等多模态信息构成的工艺文件中,导致数据维护和工艺知识获取成本高、效率低.针对这一问题,提出一种基于多源异构数据的风力发电机多模态装配工艺知识图谱建模方法.首先,分析工艺特点给出风力发电机多模态知识工艺图谱(MPKG-WT)中各类概念,完成图谱本体构建;其次,基于多源异构数据及各模态特点,利用数据分析、知识抽取和语义相似度计算等技术实现图谱的自动实例化;最后,以某风力发电机企业装配工艺数据为例,实现MPKG-WT构建,并开发辅助装配工艺设计系统进行验证.研究结果表明,MPKG-WT较单模态图谱蕴含更丰富的知识,且不同模态数据之间能够互补,显著提升装配工艺设计效率.

基于知识图谱的复杂薄壁零件机械加工工艺知识建模研究

智能工艺设计是数字孪生环境下工艺设计的核心,零件工艺知识建模是实现基于数字孪生的智能工艺设计的前提。为此,针对航空航天领域复杂薄壁零件机械加工工艺数据结构化程度低、难以重用的问题,提出了典型复杂薄壁零件机械加工工艺知识图谱的构建和质量评估方法。首先,对机械加工工艺知识组成和结构进行分析。其次,通过本体建模、知识抽取、知识储存等相关技术实现了工艺知识的可视化表征,并基于Neo4j图数据库实现机械加工工艺知识检索。最后,利用层次分析法对构建完成的知识图谱进行评估,并以框段类零件的机械加工工艺知识为验证对象,得到子图谱的综合准确度为92.28%。试验结果表明,基于知识图谱的工艺知识建模方法切实可行,有助于实现工艺知识的有效组织和重用,为数字孪生的智能工艺设计奠定基础。

面向地表覆盖Web服务组合的知识建模及推理

随着语义网技术的快速发展和OGC服务的深入应用,地表覆盖Web服务组合成为地表覆盖领域的关键挑战之一。近年来,知识建模在解决Web服务组合方面取得了重要的研究进展,但尚缺少面向地表覆盖服务组合领域的知识模型,进而对地表覆盖服务组合的准确性和智能性造成一定影响。为此,本文提出了一个面向地表覆盖服务组合的知识建模与推理方法,构建了地表覆盖服务本体(land cover service ontology,LCSOnt),并实现了基于数据预处理规则和服务链组合规则的前向链接服务组合推理机制。以地表覆盖变化检测为例,使用LCSOnt对变化检测任务、数据以及服务进行实例化,构建了变化检测服务组合知识规则。最后通过规则推理实现了变化检测服务链的生成,证明了该方法的有效性和可行性。

大单元视域下的语文知识建模与问题设计

基于语文知识建模的大单元问题设计,能够克服以陈述性知识为中心的课堂教学设计问题,建构单元整体化的认知,培养学生语文核心素养,实现知识、方法、能力的迁移,促进学生学习能力提升。基于知识建模的六个环节设计语文大单元问题,关注大单元问题设计的切入点和问题的研读性,以期实现以大概念为核心的高效教学。

人工智能生成内容赋能图书馆知识服务的路径研究

[目的/意义]AIGC拥有强大的内容生成能力,对知识服务领域具有变革作用。研究AIGC赋能图书馆知识服务的路径,对提高图书馆知识服务的效率、提升图书馆在知识服务中的地位具有重要意义。[方法/过程]以模因复制与传播为研究视角,从AIGC拓展图书馆知识服务的要素、参与知识服务的过程、提升知识服务的框架三方面,分析AIGC赋能图书馆知识服务的路径,并提出相应建议。[结果/结论]图书馆知识服务的本质是模因的复制与传播;在AIGC的影响下,图书馆知识服务的参与主体由图书馆、AIGC和用户组成;AIGC能有效融入图书馆知识服务的每一个阶段;图书馆应从战略决策、战术筹备和流程设计三部分做出调整。

知识驱动的大电网仿真分析知识建模方法及其在潮流智能调整问题中的应用

大电网数字仿真分析需要耗费大量的人力和时间成本来进行综合仿真分析,其分析和调整过程严重依赖人工经验知识,且由于经验知识表述的多样性和应用场景的特殊性,缺乏一套统一的知识表示方法。为此,提出一种电网人工智能仿真分析的知识建模方法。根据电网数字仿真分析调整知识经验的特点,将定性与定量、关联与事理知识相结合,分别针对调整流程、调整操作和程序调用设计基于主谓宾语(subject-predicate-object,SPO)的知识表示方法;搭建模块化的知识驱动模型将电网仿真分析过程智能化;设计一套知识抽取与清洗方法来获取所需的三元组形式知识,利用获得的知识三元组构建知识图谱,开发可视化的知识库管理系统。在改进的CEPRI36节点系统和东北电网上进行潮流计算收敛调整仿真实验,验证方法的可行性和有效性。

一种煤矿顶板灾害防治知识图谱构建方法

目前煤矿顶板灾害防治措施决策及事故原因分析等过程主要依赖人工经验,智能化水平较低。顶板灾害防治知识图谱可整合顶板灾害防治知识和经验,辅助顶板灾害事故原因分析和顶板灾害防治措施决策。提出了一种煤矿顶板灾害防治知识图谱构建方法。采用本体方法完成煤矿顶板灾害防治知识建模,将顶板灾害防治领域的概念分为矿井地质类、开采技术类、防治措施类和事故表征类,将概念之间的关系定义为使用、引发、易发、治理、预防和适用,为煤矿顶板灾害防治知识抽取(实体抽取和关系抽取)奠定基础;结合煤矿顶板灾害防治领域文本存在大量嵌套实体和关系之间存在实体重叠的特点,确定了基于跨度的实体抽取方法和基于依存句法树引导实体表示的关系抽取方法;构建了顶板灾害防治领域语料库,采用Neo4j图数据库存储数据,为顶板灾害防治知识图谱的应用提供数据来源支撑;展示了煤矿顶板灾害防治知识图谱局部构建结果,说明该知识图谱可辅助顶板灾害事故原因分析和防治措施决策,从而提高顶板管理的智能化水平;指出基于该知识图谱,结合自然语言处理和知识推理等技术,可实现顶板管理知识问答。

面向电力调度知识建模的半监督实体识别方法

电力调度知识图谱可有效辅助调度人员进行故障处理、提升电网应急处理能力及智能化水平,近年受到了众多研究者的关注。电力实体识别是建模电力调度知识图谱的基石。现有电力实体识别方法主要基于全监督学习范式,即需要从人工已标注好的数据中学习挖掘实体信息。但人工标注数据耗时耗力,并且相比于电网运行中产生的海量故障处置文本,人工所能标注的数据极为有限。为了能够充分挖掘大规模无标注电力文本中蕴含的实体知识,减轻对有标注数据的需求,降低数据标注工作耗费的人力时间成本,该文提出了一种基于半监督学习的电力实体识别方法(semi-supervised erniebased power entity recognition model,Semi-ERNIE-PER)。该方法引入多粒度掩码预训练模型ERNIE来捕获实体级别的语义信息,并使用所提半监督训练架构和损失函数调度机制来挖掘无标注数据中的实体识别知识,提升电力实体识别性能。为了验证所提出方法的有效性,该文利用电网故障处置预案文本数据集,设计并进行了大量实验。实验结果表明,所提出的半监督电力实体方法相较以往基于全监督学习的最优基线,在全量标注数据下精度、召回率和F1分数上分别提高了4.43%、2.06%和3.24%,特别在标注数据量仅有10%时F1分数相比最优基线提升了15.92%,充分验证了挖掘无标注文本中蕴含的知识对于电力实体识别的有效性。

面向设备点检故障根因分析的因果知识建模方法

设备点检记录是支撑故障原因分析与处理的重要信息来源,目前亟需对设备点检故障中的根因信息进行有效挖掘,以提升设备预防性维护的可靠性。鉴于此,首次将因果科学论引入制造领域,提出一种面向设备点检故障根因分析的因果知识建模方法。首先,从设备点检故障文档中提取事件知识,构建故障运维因果知识图谱;其次,定义故障运维因果知识规则,形成结构因果图模型;进而,设计一种基于ISPN的因果效应估计学习模型,对故障知识中混杂影响因素进行估计计算,挖掘出影响设备故障发生的语义关系,补全图谱节点间隐含的因果性语义链路;最后,以冶金设备点检故障文档的知识测试了所提方法,验证了因果知识模型估计设备故障根因知识间因果效应的可行性。

基于SysML的钣金零件制造知识建模方法

钣金零件制造知识具有系统性、结构性和多样性等特点,在钣金零件智能制造中具有不可替代的作用。论述了采用图形化建模语言SysML进行钣金零件制造知识建模的可行性,建立了基于SysML的钣金零件制造知识模型,实现了一类制造任务与相关各种制造知识的耦合,给出了基于知识模型的人机智能交互推理方法。分析了钣金零件制造知识模型的拓展知识表示能力、增加知识获取柔性及推理结果容易解释等特点。给出了一个典型凸缘筒形件的制造知识模型及其实例化的例子,某企业拉深件制造的应用情况说明了方法的有效性。

从知识到生活的高中数学建模实践研究

高中数学学科教育的核心是学生数学核心素养的形成和发展,而学生数学建模素养的培养就是高中数学学科教育核心之一.在培养学生数学建模的过程中,当大部分教师重视灌输定义、定理、公式,以快速培养学生解决问题的能力时,往往远离了学生的生活现实,脱离了数学建模实践,而这也就造成了很多人对数学作用的质疑,认为高中数学不过是高考选拔工具罢了.这样的数学建模教学过程可以简称为“知识建模”.但实践证明,取向正确的是建立在生活基础上的数学建模教学,能在教学过程中体现出“生活味”,这样的数学建模教学过程可以简称为“生活建模”.它包含着“知识建模”,看似影响的因素更多,却更接近学生的学习核心.

工业过程关键指标预测的知识协同进化增强图卷积网络方法

在流程工业关键变量预测领域,已有研究致力于将过程知识与大数据相结合,以实现更高的准确性,降低过拟合风险和提高可解释性.然而,现有工作存在准确的先验知识构建成本高、无法从丰富的数据中挖掘知识等问题,限制了这些方法在实际工业过程中的广泛应用.为了解决这些挑战,本文提出了一种基于知识协同进化的增强图卷积网络方法.首先,利用易获取的过程流图构建低成本的粗粒度流程知识.然后,在图卷积神经网络模型训练中引入图探索,实现知识更新.最后,为了降低知识复杂度并保持一致性,设计了一种知识过滤机制.所提出的方法在基准的脱丁烷塔工艺过程上进行了验证.实验结果表明,该方法具有出色的预测准确性,并获得高质量的新知识.

基于知识图谱构建的面料图像多样化检索系统

为了提高纺织行业筛选面料的效率,满足用户多样化的检索需求,解决面料检索结果单一、耗时久、精度低等问题,通过知识建模将面料的文本信息结构化表示,构建面料图文数据集,导入图数据库中实现面料知识图谱可视化。基于知识图谱构建了面料图像多样化检索系统,该系统将用户提供的检索字段和知识图谱中的面料节点匹配,输出相应面料实体及其一阶近邻实体,实现了面料图像检索多样化。选取了50个文本关键词进行检索试验,结果表明:前8幅图像的查准率为80.7%,mAP值为0.852,平均多样性值为5.8,检索的平均响应时间仅为2.26 s,验证了该系统的有效性和可行性。

基于知识建模的智能故障诊断技术在烟草辅联设备运维中的应用

本文介绍了基于知识建模的智能故障诊断技术和该技术在烟草行业空调风机智能运维中的应用背景、具体情况、应用效果,以期为同行业设备管理人员提供参考借鉴。

基于本体的设计知识建模

研究知识建模问题,以支持设计知识的管理和重用.分析了设计知识管理面临的主要问题;提出了设计知识管理框架,该框架包括3部分:多种知识源设计知识获取、知识建模和设计知识检索;研究了基于本体的设计知识建模方法,包括设计知识本体的定义、基于本体的设计知识库建立、多视图设计知识检索等;讨论了基于本体的设计知识建模的优点.最后以前述研究成果为基础,开发了产品设计知识管理工具.

面向知识管理的知识建模技术

分析了面向知识管理的知识建模技术的需求,提出并阐述了基于知识载体、知识内容信息和知识情境的知识建模技术,讨论了该知识建模技术如何支持知识与知识、知识与人以及知识与过程的集成,最后通过例子说明了该知识建模技术的应用。该技术实现了显性知识和隐性知识的统一建模,不仅有利于实现知识集成,而且具有开放性和易使用性等特点。

基于本体的知识建模技术

为了提高知识检索效率,提出了基于本体的知识建模方法.根据知识与领域本体对应关系,从领域本体构建和基于本体的知识表示两个方面研究确定基于本体的知识建模过程,形成对领域知识的有效组织与表示.讨论了基于OWL语言的领域本体构建过程和基于本体的知识表示方法.该方法保证了本体涉及领域与知识范围的一致性,考虑了本体应用过程中的效果反馈,有利于本体完善和扩展.

农产品冷链HACCP管理体系知识建模与推理

为了保障冷链上农产品的食用安全性和品质以及高效可靠地冷链监控管理。该文在冷链一般性业务流程与HACCP管理体系的基础之上,提出一种基于描述逻辑SROIQ(D)的冷链HACCP知识语义模型CC-HACCP,使用SWRL规则语言描述业务逻辑规则,增强了该模型的知识自动推理能力。以生食牡蛎肉的冷链HACCP管理知识体系为例,使用OWL 2 DL语言对CC-HACCP描述的语义知识进行实现,并且通过知识校验、实例识别与规则推理等功能,完善了整体冷链的HACCP计划,试验结果表明,通过对HACCP冷链安全管理知识的建模与推理,冷链各环节之间进行有效的完善和共享。因此,HACCP知识模型的应用对多方参与的农产品冷链HACCP安全监控管理的整合和完善具有积极的意义,有助于提高农产品冷链物流安全监控管理的效率,从而保障农产品食用安全性和品质。