基于知识图谱的网络安全教学知识库构建探究

网络安全知识涉及的行业领域范围广泛,知识更新迭代速度快,逻辑性较强。在网络安全专业课程的教学过程中,容易出现讲授的知识体系零散、陈旧,学生难以找到体系化的参考资料等问题,最终导致学生难以完全理解和运用知识技能。本文拟探究通过知识图谱技术来构建的网络安全知识库,知识库从已有课程的知识点出发,延伸扩展到相关的网络安全知识领域,提供友好的界面和直观的展示,最终利于学生对网络安全知识的掌握。     

知识图谱研究综述及其在医疗领域的应用

随着医疗大数据时代的到来,知识互联受到了广泛的关注.如何从海量的数据中提取有用的医学知识,是医疗大数据分析的关键.知识图谱技术提供了一种从海量文本和图像中抽取结构化知识的手段,知识图谱与大数据技术、深度学习技术相结合,正在成为推动人工智能发展的核心驱动力.知识图谱技术在医疗领域拥有广阔的应用前景,该技术在医疗领域的应用研究将会在解决优质医疗资源供给不足和医疗服务需求持续增加的矛盾中产生重要的作用.目前,针对医学知识图谱的研究还处于探索阶段,现有知识图谱技术在医疗领域普遍存在效率低、限制多、拓展性差等问题.首先针对医疗领域大数据专业性强、结构复杂等特点,对医学知识图谱架构和构建技术进行了全面剖析;其次,分别针对医学知识图谱中知识表示、知识抽取、知识融合和知识推理这4个模块的关键技术和研究进展进行综述,并对这些技术进行实验分析与比较.此外,介绍了医学知识图谱在临床决策支持、医疗智能语义检索、医疗问答等医疗服务中的应用现状.最后对当前研究存在的问题与挑战进行了讨论和分析,并对其发展前景进行了展望.     

基于知识图谱的网络安全漏洞智能检测系统设计

网络安全漏洞智能检测需要依赖大量的真实数据来进行分析,冗余数据与异常数据的存在会导致检测准确性下降;为保障网络系统稳定运行,提出基于知识图谱的网络安全漏洞智能检测系统设计研究;从结构、逻辑模型以及运行模式3个方面设计网络安全漏洞检测器,实现网络安全漏洞智能检测系统硬件设计;系统软件设计通过网络爬虫采集安全漏洞数据,去除冗余数据与异常数据,根据属性信息识别安全漏洞实体,获取安全漏洞属性信息关系,以此为基础,定义安全漏洞知识图谱表示形式,设计安全漏洞知识图谱结构,从而实现安全漏洞知识图谱的构建与可视化;以上述网络设计结果为依据构建网络安全漏洞智能检测整体架构,制定网络安全漏洞智能检测具体流程,从而获取最终网络安全漏洞智能检测结果;实验结果表明,在不同实验工况背景条件下,设计系统应用后的网络安全漏洞漏检率最小值为1.23%,网络安全漏洞检测F1值最大值为9.50,网络安全漏洞检测响应时间最小值为1 ms,证实了设计系统的安全漏洞检测性能更佳。     

面向知识图谱的知识推理综述

随着智能化水平的不断提高,每时每刻都有大量的新知识产生,知识图谱逐渐成为我们管理知识的工具之一.但现有的知识图谱仍然存在属性缺失、关系稀疏等问题,同时还存在大量噪声信息,导致图谱质量不佳,易对自然语言处理领域中的各类任务造成影响.面向知识图谱的知识推理技术作为目前的研究热点,是解决该问题的主要方法,其通过模拟人的推理过程完成对图谱信息的完善,在众多应用中有较好表现.以知识图谱为切入点,将知识推理技术按类别划分并分别阐释,详细分析该技术的几种应用任务,例如智能问答、推荐系统等,最后对未来主要研究方向进行展望,提出几种研究思路.     

知识图谱融合技术研究

大数据及人工智能等技术的发展促使了海量数据的生成。从海量数据中有效、高效、直观地捕获和融合知识成为研究热点。从知识图谱融合的相关概念出发,讨论了用于处理知识图谱融合的先进技术。系统介绍了开源知识融合、知识图谱融合、知识图谱内部信息融合、多模态知识融合和多源知识协同推理的最新研究进展。在此基础上,探讨了大规模知识库环境下多源知识融合的挑战和未来研究方向。     

融合知识图谱和多模态的文本分类研究

传统文本分类方法主要是基于单模态数据所驱动的经验主义统计学习方法,缺乏对数据的理解能力,鲁棒性较差,单个模态的模型输入也难以有效分析互联网中越来越丰富的多模态化数据。针对此问题提出两种提高分类能力的方法：引入多模态信息到模型输入,旨在弥补单模态信息的局限性;引入知识图谱实体信息到模型输入,旨在丰富文本的语义信息,提高模型的泛化能力。模型使用BERT提取文本特征,改进的ResNet提取图像特征,TransE提取文本实体特征,通过前期融合方式输入到BERT模型中进行分类,在研究多标签分类问题的MM-IMDB数据集上F1值达到66.5%,在情感分析数据集Twitter15&17上ACC值达到71.1%,结果均优于其他模型。实验结果表明,引入多模态信息和实体信息能够提高模型的文本分类能力。     

面向流程工业控制的双安融合知识图谱研究

随着工业控制系统不断走向现代化和智能化,工业控制系统的安全问题日益凸显。然而,传统的工业控制系统往往仅关注信息安全或生产安全,不能同时兼顾两方面的安全问题。知识图谱作为一种结构化的数据表现形式,能够存储领域知识并建模知识之间的因果关系。现有研究大多使用知识图谱解决网络安全问题,鲜有研究将知识图谱用于解决工业控制系统的信息与生产安全问题。文中提出了一种面向流程工业控制系统的双安融合知识图谱构建方法,通过基于BERT的命名实体模型和图对齐等技术,有效地从工控领域网络安全数据库和实际化工生产相关文档中提取了实体和关系,并构建了流程工业双安融合知识图谱。该知识图谱融合了化工生产流程特征和网络攻击行为特征,能通过两种特征知识间的耦合关系为工控系统提供综合的网络安全和生产安全保障。     

基于知识图谱的病历质控系统的研究与应用

在信息化智能化的5G时代,传统的人工病历质控模式已经无法满足当前医院实际工作需求。本文从基于知识图谱的病历质控系统的建设出发,围绕质控系统的应用功能需求,分析了从病历、电子病历到电子病历质控三个不同的阶段存在的问题、质控系统解决的问题,然后将知识图谱、深度学习技术应用于病历质控系统中,实现了病历文书的环节质控和终末质控,为不同阶段的病历提供不同的定制化需求,简化了质控的工作流程,提高了工作效率,希望能够为相关人士提供参考意见。     

基于文化数据的知识图谱构建关键技术研究

随着云计算、人工智能等新一代信息技术的快速发展,越来越多的行业积极利用大数据资源为业务赋能,优化产品体验,提升管理效能.在传统文化领域,通过长期的收集和研究,积累了大量的文化数据,从而如何有效利用这些文化数据从而构建高水平的文化产品成为当前文化领域需要面对的重要挑战.近年来,融合大数据与智能计算的知识图谱概念被提出,它...     

基于安全知识图谱的网络节点威胁感知技术

网络攻击事件给网络安全管理带来了极大的挑战。将知识图谱与网络安全领域相结合,构建安全知识图谱,整合大量的安全数据并挖掘其中潜在的威胁,对于网络攻击的辅助防护具有重要意义。针对网络安全数据海量化、分散化、关系隐蔽化等问题,提出了安全知识图谱的技术架构,从分析威胁数据特点、构建本体模型、实体和关系抽取、图谱构建等方面描述和揭示了网络节点中的实体及其关系,并阐述了基于安全知识图谱的网络节点威胁感知技术框架,对知识图结构和节点属性分别进行编码和解码,以获得更加丰富的语义信息。在此基础上,探究具有威胁识别、态势理解和辅助决策能力的网络节点威胁感知技术应用架构方法,从而实现对网络安全威胁的高效处理。     

面向网络空间安全情报的知识图谱综述

随着网络空间安全情报在网络犯罪、网络战和网络反恐等领域的作用日益凸显,迫切需要对网络空间安全情报的基本理论和综合分析方法进行深入研究。当前,安全情报在实际应用中主要面临着数据类型多样、分布离散、内容不一致等问题,因此引入知识图谱技术框架,旨在利用知识图谱面向海量数据时信息收集及加工整合的思想,提高安全情报的收集效率、情报质量,同时拓展情报的使用范围。本文首先简要回顾安全情报和知识图谱的研究现状,同时介绍知识图谱在安全领域的应用。其次给出面向安全情报的知识图谱构建框架。然后介绍安全情报知识图谱构建的关键技术,包括信息抽取、本体构建和知识推理等。最后,对安全情报知识图谱发展面临的问题进行了讨论。     

基于知识图谱的跨项目安全缺陷报告预测方法

安全缺陷报告可以描述软件产品中的安全关键漏洞.为了消除软件产品的安全攻击风险,安全缺陷报告(security bug report, SBR)预测越来越受到研究人员的关注.但在实际软件开发场景中,需要进行软件安全漏洞预测的项目可能是来自新公司或属于新启动的项目,没有足够的已标记安全缺陷报告供在实践中构建此软件安全漏洞预测模型.一种简单的解决方案就是使用迁移模型,即利用其他项目已经标记过的数据来构建预测模型.受到该领域最近的两项研究工作的启发,以安全关键字过滤为思路提出一种融合知识图谱的跨项目安全缺陷报告预测方法KG-SBRP (knowledge graph of security bug report prediction).使用安全缺陷报告中的文本信息域结合CWE(common weakness enumeration)与CVE Details (common vulnerabilities and exposures)共同构建三元组规则实体,以三元组规则实体构建安全漏洞知识图谱,在图谱中结合实体及其关系识别安全缺陷报告.将数据分为训练集和测试集进行模型拟合和性能评估.所构建的模型...     

一种基于图模型的网络攻击溯源方法

随着信息技术的飞速发展,网络攻击事件频发,造成了日益严重的经济损失或社会影响.为了减少损失或预防未来潜在的攻击,需要对网络攻击事件进行溯源以实现对攻击者的挖掘追责.当前的溯源过程主要依赖于人工完成,效率低下.面对日益增加的海量溯源数据和日趋全面的溯源建模分析维度,亟需半自动化或自动化的网络攻击者挖掘方法.提出一种基于图...     

融合协同知识图谱与优化图注意网络的推荐算法

考虑到推荐算法存在数据稀疏及模型复杂度较高等问题,提出了一种融合协同知识图谱与优化图注意网络的推荐模型。将用户/项目知识图谱与用户-项目交互图结合为协同知识图谱,嵌入到优化的图注意网络模型中,这不仅可以很好地缓解数据稀疏问题,还能更大程度地挖掘用户的潜在兴趣和高阶关系;使用优化的图卷积网络,通过去除特征转换和非线性激活模块,可以在不影响整体推荐性能的基础上极大地降低模型复杂度;结合基于偏差的注意力机制,及时感知候选项目与用户真实感兴趣项目之间的偏差,提升模型的训练效率。在Movielens数据集和Douban数据集上进行仿真实验,结果表明该算法在推荐性能和时间复杂度方面,相比对比算法均得到了有效的提升。     

融合知识图谱和轻量图卷积网络的推荐算法

针对知识图谱推荐算法用户端和项目端建模程度不均且模型复杂度较高等问题, 提出融合知识图谱和轻量图卷积网络的推荐算法. 在用户端, 利用用户相似性生成邻居集合, 将用户及其相似用户的交互记录在知识图谱上多次迭代传播, 增强用户特征表示. 在项目端, 将知识图谱中实体嵌入传播, 挖掘与用户喜好相关的项目信息; 接着, 利用轻量图卷积网络聚合邻域特征获得用户和项目的特征表示, 同时采用注意力机制将邻域权重融入实体, 增强节点的嵌入表示; 最后, 预测用户和项目之间的评分. 实验表明, 在Book-Crossing数据集上, 相较于最优基线, AUC和ACC分别提高了1.8%和2.3%. 在Yelp2018数据集上, AUC和ACC分别提高了1.2%和1.4%. 结果证明, 该模型与其他基准模型相比有较好的推荐性能.     

成果地质资料知识图谱构建与可视化

知识图谱技术在行业领域的运用越来越广,因此研究知识图谱技术在成果地质资料领域中的运用,解决到馆用户的精确查询和可视化问题变得更加重要.本文以成果地质资料为研究对象,利用爬虫技术,爬取成果地质资料中的矿产、地理区域、组织机构等实体信息.结合知识图谱相关技术,设计成果地质资料知识图谱地质实体和关系,经过命名实体识别、关系抽取和属性抽取,构建成果地质资料实体266 787个,关系306 686个.使用Neo4j图形化数据库存储知识图谱来提高地质资料的查询性能,方便到馆用户的查询.该研究可以为知识图谱在成果地质资料上面的应用提供理论支撑.     

信息物理系统安全及相关措施

开放互联的网络和信息与物理组件的交互使得信息物理系统面临着巨大的安全挑战,通过研究信息物理系统的安全目标和攻击模型,给出了分层的信息物理系统安全体系. 信息物理系统安全主要是解决在恶意攻击下的加密技术,访问控制策略,弹性机制等问题,在介绍了信息物理系统安全方面的相关研究后,对信息物理系统安全体系中的关键技术——访问控制策略和隐私数据保护进行了深入的研究.     

区块链的网络安全:威胁与对策

区块链以其特有的安全性,已在许多领域中得到应用。然而,对其网络安全的进一步研究往往被忽略,较为突出的表现之一就是关于这方面的研究成果很少被关注并发表。本文针对区块链数据的完整性、匿名性与隐私保护的安全需求,系统分析了区块链的安全攻击,综述了安全保护技术研究进展,尤其对区块链密码学安全防护技术进行了对比分析。本文对当前区块链安全防护技术的综述工作,将有效地帮助区块链的架构优化与安全算法改进。     

知识图谱构建技术综述

知识图谱在医疗、金融、农业等领域得到快速发展与广泛应用,其可以高效整合海量数据的有效信息,为实现语义智能化搜索以及知识互联打下基础。随着深度学习的发展,传统基于规则和模板的知识图谱构建技术已经逐渐被深度学习所替代。梳理知识抽取、知识融合、知识推理3类知识图谱构建技术的发展历程,重点分析基于卷积神经网络、循环神经网络等深度学习的知识图谱构建方法,并归纳现有方法的优劣性与发展思路。此外,深度学习虽然在自然语言处理、计算机视觉等领域取得了较大成果,但自身存在依赖大规模样本、缺乏推理性与可解释性等缺陷,限制了其进一步发展。为此,对知识图谱应用于深度学习以改善深度学习自身缺陷的相关方法进行整理,分析深度学习的可解释性、指导性以及因果推理性,归纳知识图谱的优势以及发展的必要性。在此基础上,对知识图谱构建技术以及知识图谱应用于深度学习所面临的困难和挑战进行梳理和分析,并对该领域的发展前景加以展望。