【摘 要】
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随着经济社会的发展,水务行业的受关注度不断提升,行业技术需求也随之提高。目前北京市水务相关部门内部系统包括大量数据库数据,网络上也散落的分布着很多水务相关信息,导致水务数据不能很好的应用到水务信息管理中,因此,需要寻找一种高新技术能够集成这些数据,并提高信息服务效率。近年来知识图谱受到各界的青睐,但在水务领域的研究相对较少,因此,本文通过水务数据现状,构建水务知识图谱,用于知识表示与可视化。另外,
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随着经济社会的发展,水务行业的受关注度不断提升,行业技术需求也随之提高。目前北京市水务相关部门内部系统包括大量数据库数据,网络上也散落的分布着很多水务相关信息,导致水务数据不能很好的应用到水务信息管理中,因此,需要寻找一种高新技术能够集成这些数据,并提高信息服务效率。近年来知识图谱受到各界的青睐,但在水务领域的研究相对较少,因此,本文通过水务数据现状,构建水务知识图谱,用于知识表示与可视化。另外,问答系统是简化获取信息的有效途径,本文实现基于知识图谱的知识问答应用,提高水务信息检索效率。基于这两大分析,主要研究内容如下:首先,本文通过对知识图谱的深入研究,基于水务数据需求及特点,构建了水务知识图谱,包括构建知识图谱顶层概念模型、信息抽取以及实体对齐,并通过Neo4j平台实现知识图谱的可视化展示。其中,在信息抽取中,针对水务文本中的实体信息以及语义信息无法有效获取与利用的情况,首先提出了一种基于Pyltp命名实体识别模型和Xpath语句的数据抽取方法,实现了方便快速的抽取实体百度百科信息;然后结合语义角色标注模型、依存句法分析模型对中文句子分析的优缺点及中文语句特点,提出了一种综合语法分析模型,抽取句子中主谓宾三元组的语义关系,并利用水务数据进行了对比实验与评估,证明了本文提出的基于综合语法分析模型的主谓宾抽取方法效果更好,通过以上两种方法,实现了从水务文本中提取有效的三元组信息。实体对齐结合正则表达式与编辑距离算法实现了实体与概念的映射,并与杰卡德算法做对比实验证明该方法的可行性。其次,通过分析问句特点,本文设计了问句分析流程,为了提高对问句的分析能力,根据现有水务中文数据集缺乏及专业词汇在分词器中的缺乏情况,对比分析了各种分词器与分类器的性能,通过分析,采用并结合朴素贝叶斯算法与Hanlp分词器更能提高分类效果,并通过对比实验验证了这一方法,证明了本文构造的分类器的更能适应现有的水务数据情况。最后利用CQL查询语句与分类结果,从知识库中完成答案的搜索。最后,针对水务用户知识图谱应用方面的需求,设计并开发了水务知识图谱构建与问答应用系统,包括总体架构设计、模块功能设计以及数据库设计;使用Xitrum框架完成系统各个模块及功能的开发,并进行了测试,验证了系统的可用性。
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