产品创新是企业在竞争激烈的市场中持续生存和发展的核心动力,而概念设计是产品实现创新的关键步骤。TRIZ是一种能够引导人们进行发明创新、解决工程问题的系统化方法论,科学效应知识库作为TRIZ中重要的创新资源,在产品的概念设计阶段发挥着重要的作用。关于科学效应知识库的研究主要集中在科学效应的知识表达上,对于科学效应知识图谱的相关研究比较少,本文对科学效应知识图谱的构建过程进行了探索,用知识图谱的方式构建了科学效应知识库,为产品概念设计提供了新的资源和渠道,研究如何进行科学效应知识库的构建具有现实意义。主要完成了以下方面的工作。首先,结合目前对科学效应的文献研究,重新对科学效应进行定义,结合定义进行效应的分类。利用网络爬虫技术爬取效应知识,经过去重、翻译、修改等操作处理为本体构建的数据源。根据现有的本体构建方法,选择通过Protégé软件从概念类、实体、属性及关系对效应、功能、实际应用三者进行了互相关联的本体知识构建,并对属性和关系添加约束,最终以RDF/XML的形式储存OWL本体文件。其次,分析比较本体的三元组存储模式与Neo4j图数据库存储模式,根据模式数据对应,即本体中的类、实体、属性、关系分别对应Neo4j图数据库中的标签、节点、属性、关系,将OWL本体文件解析为RDF格式的数据,通过Neo4j图数据库中的semantic导入模块存储于Neo4j图数据库形成知识图谱。根据需要对知识图谱的数据进行检查与修改,最终建立2477个相关节点和8212个三元组数据,并确立了科学效应的知识图谱。最后,通过Python开发工具结合Neo4j图数据库,根据需求分析和架构设计,前端采用Echarts框架做数据可视化,后端采用Flask框架,利用知识图谱的方式实现科学效应知识的可视化展示、查询、添加等功能,能够让用户通过实体查询的方式查找效应、功能、实际应用之间的知识关系,以此完成了对科学效应知识库系统的构建。