【精品报告】PlantData-大规模知识图谱数据存储报告
知识图谱数据管理研究综述
知识图谱数据管理研究综述知识图谱是一种描述知识之间关系的图形化表示方法，是近年来在人工智能领域中受到广泛关注的热门研究方向。
知识图谱的构建和管理是实现对知识的高效存储、检索和推理的关键技术之一。
本文将从知识图谱的概念和基本结构入手，综述当前知识图谱数据管理的研究进展，并对未来发展方向进行展望。
知识图谱是一种用于表示和存储领域知识的方法，它将知识以实体（即节点）和关系（即边）的形式进行建模。
通过将领域知识组织成一个有向图的形式，可以直观地展示实体之间的关系和属性。
知识图谱可以帮助我们更好地理解和应用知识，进而实现智能化的应用，如智能问答系统、知识推理和决策等。
知识图谱的基本结构包括实体、关系和属性。
实体表示领域中的事物，可以是具体的对象（如人、物）或抽象的概念（如事件、概念）。
关系描述实体之间的联系，可以是一种静态的关联（如父子关系、兄弟关系），也可以是一种动态的行为（如购买、参与）。
属性是对实体和关系的补充描述，用于进一步说明实体和关系的特征。
通过这种方式，知识图谱可以描述领域中丰富的知识信息，提供更全面和精确的知识表示。
知识图谱数据管理是指对知识图谱进行存储、检索和推理的技术，其目标是实现对知识的高效管理和应用。
目前，知识图谱数据管理的研究主要包括以下几个方面的内容：首先，知识图谱的构建方法是研究的重点之一。
知识图谱的构建过程包括知识抽取、知识融合和知识表示等步骤。
知识抽取是从各种数据源中抽取有效的知识信息，可以利用自然语言处理技术、信息提取技术等。
知识融合是将来自不同数据源的知识进行整合和融合，消除重复和冲突。
知识表示是将抽取和融合后的知识表示为图谱的形式，可以采用图数据库、RDF等技术进行存储和管理。
其次，知识图谱的存储和检索技术是研究的热点之一。
由于知识图谱的规模庞大，需要有效地存储和管理知识图谱数据。
传统的关系型数据库在存储和查询大规模的知识图谱时效率较低，因此出现了许多适用于知识图谱的图数据库，如Neo4j、OrientDB等。
知识图谱发展报告(2018)
前言1.知识图谱的研究目标与意义知识图谱（Knowledge Graph）以结构化的形式描述客观世界中概念、实体及其关系，将互联网的信息表达成更接近人类认知世界的形式，提供了一种更好地组织、管理和理解互联网海量信息的能力。
知识图谱给互联网语义搜索带来了活力，同时也在智能问答中显示出强大威力，已经成为互联网知识驱动的智能应用的基础设施。
知识图谱与大数据和深度学习一起，成为推动互联网和人工智能发展的核心驱动力之一。
知识图谱技术是指知识图谱建立和应用的技术，是融合认知计算、知识表示与推理、信息检索与抽取、自然语言处理与语义Web、数据挖掘与机器学习等方向的交叉研究。
知识图谱于2012年由谷歌提出并成功应用于搜索引擎，知识图谱属于人工智能重要研究领域——知识工程的研究范畴，是利用知识工程建立大规模知识资源的一个杀手锏应用。
94年图灵奖获得者、知识工程的建立者费根鲍姆给出的知识工程定义——将知识集成到计算机系统从而完成只有特定领域专家才能完成的复杂任务。
在大数据时代，知识工程是从大数据中自动或半自动获取知识，建立基于知识的系统，以提供互联网智能知识服务。
大数据对智能服务的需求，已经从单纯的搜集获取信息，转变为自动化的知识服务。
我们需要利用知识工程为大数据添加语义/知识，使数据产生智慧（smart data），完成从数据到信息到知识，最终到智能应用的转变过程，从而实现对大数据的洞察、提供用户关心问题的答案、为决策提供支持、改进用户体验等目标。
知识图谱在下面应用中已经凸显出越来越重要的应用价值：-知识融合：当前互联网大数据具有分布异构的特点，通过知识图谱可以对这些数据资源进行语义标注和链接，建立以知识为中心的资源语义集成服务；-语义搜索和推荐：知识图谱可以将用户搜索输入的关键词，映射为知识图谱中客观世界的概念和实体，搜索结果直接显示出满足用户需求的结构化信息内容，而不是互联网网页；-问答和对话系统：基于知识的问答系统将知识图谱看成一个大规模知识库，通过理解将用户的问题转化为对知识图谱的查询，直接得到用户关心问题的答案；-大数据分析与决策：知识图谱通过语义链接可以帮助理解大数据，获得对大数据的洞察，提供决策支持。
农业知识图谱项目汇报
Scrapy---分布式爬虫框架
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支持多线程爬虫，充分利用cpu资源 性能稳定，支持爬虫的断点保存 支持分布式爬虫，能够在服务器集群上多机并行爬
取
在4台服务器上分布式爬取，每台服务器开启10个线程，爬取 50GB的语料库，大约只需要18个小时
Keras---深度学习框架
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在本项目中，我们训练了一系列基于深度学习的神经网络模型（word2vec模型， end2end模型等）。 在传统框架下，实现这些模型需要耗费大量的精力，且很难保证模型的正确性。此外， 传统框架下只能使用CPU进行模型训练，训练时间太长。
技术发展
5
应用场景：
• 通用 vs 领域/行业应用 • 从搜索延伸至推荐、问答等复杂任务 • 从简单关系发现到深层关系推理 • 从回答what问题到回答why问题 • 从关键词交互到更自然的人机对话式交互
技术生态：
• 机器学习 • 深度学习 • 自然语言处理 • 数据挖掘 • 知识图谱
农业知识图谱
7
农业知识图谱是融合了农业地域性，季节性，多样性等特征后，利用农业领域 的实体概念与关系，挖掘出农业潜在价值的智能系统
“6月份崇明县适合种植何种蔬菜？”
“家猪吃什么饲料性价比高？”
• 天气数据库 • 自然灾害数据库
• 蔬菜实体库 • 水果实体库 • 种子实体库
• 畜牧实体库 • 家禽实体库 • 水产实体库
如果发生意外情况（例如断电，断网），爬取任务就会意外中断，甚至导致 之前爬取的内容丢失。
因此我们采用Scrapy框架，我们克服了上述缺点。
Scrapy---分布式爬虫框架
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Scrapy运行流程：
1. 引擎从调度器中取出一个链接(URL)用于接下来的抓取 2. 引擎把URL封装成一个请求(Request)传给下载器 3. 下载器把资源下载下来，并封装成应答包(Response) 4. 爬虫解析Response 5. 解析出实体（Item）,则交给实体管道进行进一步的处理 6. 解析出的是链接（URL）,则把URL交给调度器等待抓取
知识图谱的构建及应用
知识图谱的构建及应用近年来，随着互联网技术的不断发展，人们对知识管理和知识共享的需求越来越迫切。
知识图谱，作为人工智能和大数据时代的重要基础技术，被广泛应用于各种领域。
本文将介绍知识图谱的构建和应用。
一、知识图谱的构建知识图谱是一种基于语义的知识库，它通过对实体、属性、关系等概念进行建模和描述，将不同领域的知识融合在一起，形成一个大规模的语义网络。
知识图谱的构建需要从以下几个方面入手。
1. 数据采集要构建一个完整的知识图谱，首先需要采集海量的数据。
这些数据可以来自不同渠道，如结构化数据库、半结构化网页、非结构化文本等。
为了保证数据的质量和准确性，还需要进行数据清洗、数据抽取、数据融合等预处理操作。
2. 实体识别在采集到的数据中，实体是知识图谱的基本构成单元。
实体识别是从文本中自动识别出具有独立含义的实体，如人名、地名、组织机构名等。
这需要借助自然语言处理和机器学习等技术，对不同类型的实体进行分类和识别。
3. 属性抽取在实体识别的基础上，需要进一步抽取实体的属性信息，如性别、年龄、职业、学历等。
属性抽取可以通过规则匹配、基于字典或模板的方法、监督式或非监督式学习等方式实现。
4. 关系抽取实体之间的关系是知识图谱的另一个重要组成部分。
关系抽取是从文本中提取实体之间的关系，包括逻辑关系、语义关系、时间关系等。
关系抽取可以用基于规则的方法、基于机器学习的方法或两种方法的结合方式实现。
二、知识图谱的应用知识图谱的构建不仅能够提高数据的利用率和可信度，还能够为各个领域的应用提供强大的支持。
下面介绍几个知识图谱应用的案例。
1. 智能问答知识图谱可以作为智能问答系统的核心技术，为用户提供更加精准、便捷的答案。
以百度智能客服为例，当用户输入一个问题后，系统会自动构建一个语义分析模型，通过知识图谱中实体、属性、关系之间的联系对用户提出的问题进行解析，并直接给出问题的答案。
2. 智能医疗知识图谱在医疗领域中的应用主要体现在临床诊断和疾病治疗方面。
大规模知识图谱技术
知识图谱 知识卡片 实体 属性 值对 关系 多学科结合
知识库 自然语言序 相关实体挖掘 “其他人还搜了” 知识图谱的更新和维护 知识图谱模式的更新 目前定义的类别数约为 103~104 量级 由专业的人员进 行决策和命名新类别 结构化站点包装器的维护 变化量超过事先设定的阈值且抽取结果与 原先标注的答案差别较大， 则表明现有的站点包装 器失效了 知识图谱的更新频率 规模和更新频度：数据层>>模式层 众包反馈机制 知识图谱在搜索中的应用 查询理解 1. 选择性显示知识卡片 2. 选择性显示属性 问题回答 总结 1. 2. 3. 4. 5. 6. 目前知识图谱的发展还处于初期阶段 人工干预仍起重要作用 结构化数据在知识图谱的构 建中起到决定性作用 各大搜索引擎公司为了保证知识图谱的质量多半采用成熟的算法 搜索引擎公司展示知识卡片时比较谨慎 更复杂的自然语言查询将崭露头角（如谷歌的蜂鸟算法） ：旨在描述真实世界中存在的各种实体或概 念 ： 用户查询中所包含的实体或返回的答案提供的详细的结构化摘要， 是特定查询的知识图谱 ：全局唯一确 定的标识符 ：（attribute-value pair, AVP）实体特性 ：实体间关联
聚类相似度度量规则具有相同描述的实体可能代表同一实体字符相似具有相同邻居的实体可能指向同一个对象结构相似准确率无法保证需人工审核知识图谱模式构建本体概念层次属性属性值类型关系关系定义域概念集关系值域概念集图谱模式领域domain类别type主题topic实体方法自底向上有利于抽取新的实例可保证抽取质量自顶向下能发现新的模式知识图谱上的挖掘推理推理reasoninginference被广泛用于发现隐含知识其功能通过可扩展的规则引擎来完成规则针对属性针对关系实体重要性排序相关实体挖掘其他人还搜了知识图谱的更新和维护知识图谱模式的更新目前定义的类别数约为103104量级由专业的人员进行决策和命名新类别结构化站点包装器的维护变化量超过事先设定的阈值且抽取结果与原先标注的答案差别较大则表明现有的站点包装器失效了知识图谱的更新频率规模和更新频度
大数据中的知识图谱构建与应用
大数据中的知识图谱构建与应用随着互联网的不断发展以及各种领域间信息的不断流通，数据已经成为当今世界最珍贵的资源之一。
同时，大数据时代的到来，也带来了许多新的挑战和机遇。
如何从庞杂的数据中提取有价值的信息，对于企业、政府、学术界等各种领域来说，都具有极为重要的意义。
这正是知识图谱构建与应用的出现的原因。
1.什么是知识图谱？知识图谱，英文为“knowledge graph”，是一种基于语义网的大规模图形数据库系统，能够在网上自由地建立起各种数据之间的联系，并能让人们更便捷地获取所需要的信息。
知识图谱中的节点不仅仅是概念或关键词，它还可以包括人、地点、事物、事件和更加详细的实体信息等。
同时，知识图谱中的边关系也不仅仅是简单的联系，而是包括实体和实体之间的丰富关系。
这种图谱的建立需要大量真实世界中的数据，并经过自动或者人工加工，形成高质量、高互动性和高可用性的知识库，从而帮助人们更加有效地获取知识和信息。
2.知识图谱构建过程知识图谱的构建过程并不是一蹴而就的，它需要一系列的步骤和技术支持。
首先，需要从各种渠道收集数据，包括文本、图片、视频、语音等。
其次，需要进行数据的清洗和去重，从中选择出有意义的数据进行整合。
接着，需要运用一些自然语言处理和机器学习技术，将这些数据中的实体、属性以及实体间的关系解析出来，形成结构化的数据。
最后，将这些数据通过数据处理技术和图数据库技术进行存储、维护、查询和分析。
3.知识图谱的应用场景知识图谱的构建和应用范围非常广泛，它可以帮助各种企业、机构、政府等致力于领域内知识服务、智能问答以及行业洞察等业务进行数据分析与决策。
下面主要介绍几个知识图谱的应用场景。
3.1智能问答系统智能问答系统是人工智能的一种具体应用，通过自然语言处理和知识图谱构成的数据源，帮助用户更加方便地获取所需要的信息。
用户只需提出问题，系统便能够快速、准确地给出答案和相关信息。
比如，阿里巴巴的“阿里知道”、百度的“百度知道”等网站，都是基于知识图谱实现的智能问答系统。
大数据时代的知识图谱研究与应用
大数据时代的知识图谱研究与应用随着大数据时代的到来，我们的世界产生了巨大的变化。
随之而来的是对数据的积累、提取、分析和应用。
在这个背景下，人工智能的迅速发展是一个不可避免的趋势。
其中，知识图谱技术的兴起对于未来人工智能的发展起着举足轻重的作用。
知识图谱，是一种用于描述客观世界中实体之间关系的图谱。
它可以有效地整理和管理大量的信息，解决人类智慧无法解决的问题。
比如，搜索引擎的自然语言识别、智能机器人的语义理解、物联网的数据整合和分析等。
知识图谱的核心是图谱计算，利用图论知识和机器学习算法对大规模数据进行深度挖掘，生成丰富的数据特征并提供更好的知识分析和推理能力。
现在，许多跨国公司和国际组织正在利用知识图谱技术来构建他们的智能服务。
例如，Google使用知识图谱作为自然语言处理和图像搜索最重要的数据源，推出了谷歌认知服务；百度使用知识图谱作为人机接口，推出了智能客服产品；阿里巴巴利用知识图谱在电商领域中进行智能信息提取和推荐，以及医疗健康等领域中的深度应用。
这些成果证明了知识图谱技术在互联网行业的巨大价值。
除了互联网，知识图谱技术还有着广泛的应用领域。
例如，知识图谱可以应用于智慧城市建设、智能交通、环保监测等领域。
在智慧城市建设中，通过对城市的大量数据进行整合和分析，综合出有效决策信息，实现优化城市发展和提升城市居民的生活质量的目标。
在智能交通领域，知识图谱可以为驾驶员提供灵敏的交通状况分析和实时导航信息，使驾驶更加安全、舒适。
在环保监测领域，知识图谱系统可以对污染问题进行预测，采取相应的应对措施，提高环境保护的有效性。
虽然知识图谱技术的应用已经开始逐渐普及，但它仍然面临许多困难和挑战。
首先，知识图谱技术的研究还是相对较新的领域，需要持续的投入和研究，以推动技术的进步。
其次，知识图谱系统的建立需要大量的专业知识和时间成本。
此外，数据的开放程度、精度和准确度等方面虽然已经有了很大的进步，但仍然需要持续地进一步完善。
大规模知识图谱的构建与利用
大规模知识图谱的构建与利用随着互联网技术不断发展，各行业对数据的需求也越来越大。
知识图谱作为一种新型的语义数据表示形式，为数据的组织、管理、查询和推理等方面提供了很好的解决方案。
一、什么是知识图谱知识图谱是一种由结构化和半结构化的实体和关系组成的语义网络，旨在表示真实世界中的实体和其间的关系。
知识图谱可以被视为一张巨大的“知识图”或“知识地图”，其中记录了各种分类信息，关系网络、事件、人物等等。
而它的构建，需要借助人工智能与大数据这两个领域的技术不断发展。
二、如何构建知识图谱1. 数据采集在构建知识图谱前，首先需要进行数据的采集。
目前数据采集的主要手段是从互联网上爬下来的非结构化的数据，需要经过一系列的预处理工作，才能被构建成可用于知识图谱中实体和关系的结构化数据。
2. 实体识别与实体链接实体识别与实体链接是知识图谱中实体和属性的识别和链接的重要步骤。
实体识别是通过文本中的信息，从中自动地识别出具体的实体。
实体链接，就是将实体文本映射到知识图谱中的实体节点中，这一步需要将爬下来的数据与先前收集到的“实体库”进行匹配，从而实现实体链接。
3. 属性与关系抽取属性抽取是指识别和提取实体的属性，比如关键词、实体特征等。
关系抽取是指从文本或其他来源中挖掘出实体间的关系。
4. 知识推理知识推理是指在知识图谱中发现隐藏的模式和规律来推理和预测未知实体和关系。
通过利用机器学习、深度学习等技术，自动发现实体关系和实体的属性，并生成新的知识图谱。
三、利用知识图谱知识图谱作为一种新型的语义数据表示形式，它不仅可以改进数据的组织、管理、查询和推理等方面，更可用在各种领域的实际应用：1. 智能搜索通过知识图谱，用户可以更方便而快速地获得相关信息，让智能搜索技术变得更加精确和人性化。
比如，在搜索一部电影时，搜索引擎可以根据已知的关系把与之关联的演员、导演、制片人、电影配乐及相关剧照以及出品公司等信息都列出来。
2. 智能客服利用知识图谱可以实现一体化的智能客服系统，通过自然语言处理技术和知识图谱的支持，可以提供更智能化的回答和服务。