基于知识图谱问答系统的技术实现

知识图谱是实现对话机器人的一类重要工具.如何通过一套完整流程来构建基于知识图谱的问答系统是比较复杂的.因此,本文从构建基于知识图谱的问答系统的全流程角度总结了多个主题:知识图谱类型、知识图谱构建与存储、应用在知识图谱对话中的语言模型、图空间内的语义匹配及生成.进一步,本文在各主题的垂直领域归纳了常用方法及模型,并分析了...     

基于知识图谱的医疗问答系统设计与实现

为提高医疗服务水平,设计基于知识图谱的医疗问答系统。首先,构建医疗问答系统,在业务层中搭建医疗数据知识图谱,并生成医疗问题知识模板;其次,采用基于相似度的问句实体抽取算法和意图识别算法,以获取用户的问题意图;最后,将意图传输至知识图谱,并查询相应答案返回给用户,从而实现智能医疗问答。     

基于BERT的中文医疗问答系统

现如今,互联网中存在海量的医疗领域知识可以用于医疗病情诊断,但传统的搜索引擎并无法根据病人的实际情况做出合理的判断,无法满足使用需求.因此,本文主要开发基于知识图谱问答系统.该系统面向医疗领域,采用爬虫技术获取了大量医疗数据并将其存储在Neo4j图数据库构建医疗知识图谱中.同时,为了使系统能够进一步理解用户的医疗询问问句,本文提出了基于BERT以及BERT-BiLSTM-CRF模型分别用于识别问句中的意图信息和实体信息的方法.最后,系统利用意图和实体信息在知识图谱中进行查询并为用户提供合适的回答,完成了医疗问答系统的构建.     

开放领域知识图谱问答研究综述

知识图谱问答是通过处理用户提出的自然语言问题,基于知识图谱的某种形式,从中获取相关答案的过程.由于知识规模、计算能力及自然语言处理能力的制约,早期知识库问答系统被应用于限定领域.近年来,随着知识图谱的发展,以及开放领域问答数据集的陆续提出,知识图谱已用于开放领域问答研究与实践.以技术发展为主线,对开放领域知识图谱问答进行综述.首先,介绍五种基于规则模板的开放领域知识图谱问答方法:传统语义解析、传统信息检索、三元组匹配、话语模板和查询模板,这类方法主要依赖人工定义的规则模板完成问答工作.其次,描述五种基于深度学习的方法,这类方法采用神经网络模型完成问答过程的各类子任务,包括知识图谱嵌入、记忆网络、基于神经网络的语义解析、基于神经网络的查询图、基于神经网络的信息检索.接着,介绍开放领域知识图谱问答常用的4个通用领域知识图谱和11个开放领域问答数据集.随后,按照问题的难易程度选择3个经典问答数据集比较各问答系统的性能指标,对比不同方法间的性能差异并进行分析.最后,展望开放领域知识图谱问答的未来研究方向.     

海洋综合减灾知识图谱及问答系统的研究与实现

鉴于近年来气候变化的加剧,海洋灾害频繁发生且后果严重,构建面向海洋综合减灾的问答系统成为迫切需要完成的任务。本研究通过收集和整理海洋减灾领域的专业知识,将知识建模成包含实体、属性和关系的知识图谱。结合知识图谱识别问句实体,通过语义匹配和问题解析构建模型分类问句意图,从图谱中检索答案。此外,研究提供了可视化的海洋灾害知识图谱,支持交互式探索和查询,能够直观了解灾害之间的关联性,有效提升用户对海洋防灾知识的了解程度。     

基于荔枝和龙眼病虫害知识图谱的问答系统

病虫害一直以来都是影响农作物生产的重要原因,在该领域构建基于知识图谱的问答系统有助于智慧农业的发展,是人工智能时代下农业信息化的重要举措.该研究针对专家内部作物病虫害数据,编写程序对其进行清洗、知识提取等操作,完成该领域的知识图谱构建任务.对病虫害文本进行序列标注,完成实体识别模型构建用于问句实体识别,并构建文本分类模型对问句进行意图识别,编写模版规则匹配可执行Cypher语句,从知识图谱中得到答案.结合Flask与React前后端分离的Web框架,最终形成完整的基于图谱的问答系统.     

基于图匹配网络的可解释知识图谱复杂问答方法

知识图谱问答是人工智能领域的研究热点之一.在该任务中,自然语言问句结构与知识图谱结构之间的语义匹配是一个具有挑战的研究问题.现有工作主要利用深度学习技术对自然语言问句进行序列化编码,然后与知识图谱予图计算语义匹配,这样做法未充分利用复杂问句的结构信息,方法也缺乏可解释性.针对此问题,提出一种基于图匹配网络的知识图谱复杂问答方法TTQA.首先,通过语法分析方法,构建一个与知识图谱无关的未定查询图.然后,依据未定查询图和给定的知识图谱,构建一个与知识图谱相关的已定查询图,在其中,提出一种图匹配网络GMN,通过结合预训练语言模型和图神经网络技术,再利用注意力机制学习查询结构的上下文表示,从而得到更加丰富的结构匹配表示,用于已定查询图预测.在2个复杂问答数据集LC-QuAD 1.0和ComplexWebQuestions 1.1进行实验,结果表明:TTQA超过了现有方法.同时,通过消融实验验证了GMN的有效性.此外,TTQA生成的未定结构图和已定查询图增强了问答系统可解释性.     

基于知识图谱、TF-IDF和BERT模型的冬奥知识问答系统

传统信息检索技术已经不能满足人们对信息获取效率的要求,智能问答系统应运而生,并成为自然语言处理领域一个非常重要的研究热点。本文针对中文的冬奥问答领域,提出了基于知识图谱、词频-逆文本频率指数 (term frequency-inverse document frequency,TF-IDF)和自注意力机制的双向编码表示(bidirectional encoder representation from transformers,BERT)的3种冬奥问答系统模型。本文首次构建了冬奥问答数据集,并将上述3种方法集成在一起,应用于冬奥问答领域,用户可以使用本系统来快速准确地获取冬奥内容相关的问答知识。进一步,对3种模型的效果进行了测评,测量了3种模型各自的回答可接受率。实验结果显示BERT模型的整体效果略优于知识图谱和TDIDF模型,BERT模型对3类问题的回答可接受率都超过了96%,知识图谱和TDIDF模型对于复合统计问答对的回答效果不如BERT模型。     

基于知识图谱与关键词注意机制的中文医疗问答匹配方法

针对当前中文医疗领域高质量问答数据缺乏的问题,提出基于知识图谱与关键词注意机制的中文医疗问答匹配方法.首先,引入医学知识图谱,得到知识增强的句子特征.然后,加入关键词注意力机制,强调问题和答案句子之间的相互影响.在2个公开的中文医疗问答数据集cMedQA与webMedQA上的实验表明,当样本数据量较小时,文中方法的优势明显.消融实验也验证每个新增模块对文中方法的性能均有一定程度的提升.     

基于知识图谱的原发性肝癌知识问答系统

问答系统可以增加用户获取信息的便捷度,而知识图谱作为结构化的数据来源,可以为问答系统提供更加高质量的知识,基于医学知识图谱的问答系统具有重要的研究和应用意义。该文针对成人中常见的原发性肝癌,从医学指南及SemMedDB知识库中抽取其知识三元组,构建了原发性肝癌的知识图谱。在此基础上,实现了流水线式的问答系统: 先识别问题中的实体,再结合TFIDF和词向量生成句子向量,匹配最相似的问题模板,根据模板的语义及问题中的实体,到知识图谱中检索答案。实验表明,该系统可以有效地回答原发性肝癌相关的药物、疾病及表征等问题。     

知识图谱嵌入研究综述

随着互联网技术和应用模式的迅猛发展,表达方式丰富直观的知识图谱得到了大量关注,在知识表示学习方面积累了丰富研究成果,这些研究已在垂直搜索、智能问答等应用领域发挥了重要作用.在总结现有知识图谱嵌入研究基础之上,以面向的知识图谱数量为依据,将知识图谱嵌入模型分为面向单个知识图谱的链接预测模型和面向多个知识图谱的实体对齐模型...     

一种基于树分解的图上点区间编码方法及应用

根据图上节点所在位置与邻居节点特征,可以使用不同策略为每个图上节点进行区间编码,基于区间编码,许多在大型图上的应用如知识图谱查询、智能问答等的处理可以加速或得到准确性上的提升。针对此种情况,提出一种基于树分解算法的图上点区间编码方法,并在大型知识图谱上通过智能问答歧义消除的应用验证该方法的有效性。实验结果表明,该方法能够有效地表达出图上节点的位置特征,并帮助智能问答中的实体消除歧义。     

融合预训练模型的中文知识图谱问题生成方法

基于知识图谱的问答方法旨在通过知识图谱的三元组检索和推断来对自然语言形式的问题进行解答.然而,现有中文知识图谱问答语料库存在规模较小,质量较差等问题,相关语料库构建方法亟待完善.因此,本文提出一种融合预训练模型的中文知识图谱问题生成方法,目标是以中文知识图谱三元组作为输入生成正确且多样的问题.该方法汲取了条件变分自编码...     

基于事件抽取的学科建设知识图谱构建与应用

学科建设是高校发展的核心,随着高校学科建设的不断深入与强化,学科建设信息持续增加,且以离散的文件组织形式难以对学科建设成果进行高效的管理,不利于后续分析与评估工作的开展.针对此问题,对学科建设知识图谱的构建及相关应用进行了研究.首先通过BERT-BiLSTM-CRF模型对学科建设文本进行事件抽取,并使用爬虫进行相关知识的补充.然后选择属性图模型存储知识,完成学科建设知识图谱的初步构建.基于构建好的知识图谱,搭建了学科建设可视化系统,并引入最小斯坦纳树算法实现智能问答应用.最后,通过对学科建设事件抽取与智能问答方法进行实验分析,验证了本文所提出方法的有效性.     

知识图谱研究综述

知识图谱是以图的形式表现客观世界中的概念和实体及其之间关系的知识库,是语义搜索、智能问答、决策支持等智能服务的基础技术之一.目前,知识图谱的内涵还不够清晰;且因建档不全,已有知识图谱的使用率和重用率不高.为此,本文给出知识图谱的定义,辨析其与本体等相关概念的关系.本体是知识图谱的模式层和逻辑基础,知识图谱是本体的实例化;本体研究成果可以作为知识图谱研究的基础,促进知识图谱的更快发展和更广应用.本文罗列分析了国内外已有的主要通用知识图谱和行业知识图谱及其构建、存储及检索方法,以提高其使用率和重用率.最后指出知识图谱未来的研究方向.     

QA-KGNet: 一种语言模型驱动的知识图谱问答模型

基于知识图谱的问答系统可以解析用户问题,已成为一种检索知识、自动回答所询问题的有效途径.知识图谱问答系统通常是利用神经程序归纳模型,将自然语言问题转化为逻辑形式,在知识图谱上执行该逻辑形式能够得到答案.然而,使用预训练语言模型和知识图谱的知识问答系统包含两个挑战:(1)给定问答(questionanswering, QA)上下文,需要从大型知识图谱(knowledge graph, KG)中识别相关知识;(2)对QA上下文和KG进行联合推理.基于此,提出一种语言模型驱动的知识图谱问答推理模型QA-KGNet,将QA上下文和KG连接起来形成一个工作图,使用语言模型计算给定QA上下文节点与KG节点的关联度,并使用多头图注意力网络更新节点表示.在Commonsense QA、OpenBookQA和Med QA-USMLE真实数据集上进行实验来评估QA-KGNet的性能,实验结果表明:QA-KGNet优于现有的基准模型,表现出优越的结构化推理能力.     

KGDB:统一模型和语言的知识图谱数据库管理系统

知识图谱是人工智能的重要基石,其目前主要有RDF图和属性图两种数据模型,在这两种数据模型之上有数种查询语言.RDF图上的查询语言为SPARQL,属性图上的查询语言主要为Cypher.10年来,各个社区开发了分别针对RDF图和属性图的不同数据管理方法,不统一的数据模型和查询语言限制了知识图谱的更广泛应用.KGDB(kno...     

基于知识表示学习的KBQA答案推理重排序算法

现有的知识库问答（KBQA）研究通常依赖于完善的知识库,忽视了实际应用中知识图谱稀疏性这一关键问题。为了弥补该不足,引入了知识表示学习方法,将知识库转换为低维向量,有效摆脱了传统模型中对子图搜索空间的依赖,并实现了对隐式关系的推理,这是以往研究所未涉及到的。其次,针对传统KBQA在信息检索中常见的问句语义理解错误对下游问答推理的错误传播,引入了一种基于知识表示学习的答案推理重排序机制。该机制使用伪孪生网络分别对知识三元组和问句进行表征,并融合上游任务核心实体关注度评估阶段的特征,以实现对答案推理结果三元组的有效重排序。最后,为了验证所提算法的有效性,在中国移动RPA知识图谱问答系统与英文开源数据集下分别进行了对比实验。实验结果显示,相比现有的同类模型,该算法在hits@n、准确率、F1值等多个关键评估指标上均表现更佳,证明了基于知识表示学习的KBQA答案推理重排序算法在处理稀疏知识图谱的隐式关系推理和KBQA答案推理方面的优越性。     

知识图谱嵌入技术研究综述

知识图谱(KG)是一种用图模型来描述知识和建模事物之间关联关系的技术.知识图谱嵌入(KGE)作为一种被广泛采用的知识表示方法,其主要思想是将知识图谱中的实体和关系嵌入到连续的向量空间中,用来简化操作,同时保留KG的固有结构.可以使得多种下游任务受益,例如KG补全和关系提取等.首先对现有的知识图谱嵌入技术进行全面回顾,不仅包括使用KG中观察到的事实进行嵌入的技术,还包括添加时间维度的动态KG嵌入方法,以及融合多源信息的KG嵌入技术.对相关模型从实体嵌入、关系嵌入、评分函数等方面进行分析、对比与总结.然后简要介绍KG嵌入技术在下游任务中的典型应用,包括问答系统、推荐系统和关系提取等.最后阐述知识图谱嵌入面临的挑战,对未来的研究方向进行展望.