知识图谱：大数据语义链接的基石
知识图谱技术原理介绍
知识图谱技术原理介绍知识图谱是一种用于描述和组织知识的图形化模型，它能够帮助机器理解人类语言和语义，从而实现更智能的信息处理和应用。
知识图谱技术的原理主要包括数据抽取、知识表示、知识融合和推理推断等几个方面。
首先，数据抽取是知识图谱技术的基础，它通过自然语言处理、信息抽取和实体识别等技术手段，从结构化和非结构化数据中提取出实体、关系和属性等知识元素。
这些知识元素可以来自于各种文本、图像、音频和视频等多媒体数据，经过抽取和清洗之后，构成了知识图谱的基本数据。
其次，知识表示是将抽取出来的知识元素进行结构化表示和编码的过程。
在知识图谱中，通常采用图的方式来表示知识，其中实体作为节点，关系和属性作为边，构成了一个复杂的图结构。
这种表示方式能够清晰地展现出知识元素之间的关联和层次关系，为后续的知识融合和推理推断提供了基础。
知识融合是指将来自不同数据源和不同领域的知识进行整合和融合，以构建一个更加完整和一致的知识图谱。
在知识融合过程中，需要解决实体对齐、关系对齐和知识冲突等问题，以确保融合后的知识图谱具有良好的一致性和准确性。
同时，知识融合还可以通过补充和丰富知识图谱，提高其覆盖范围和知识密度。
最后，推理推断是知识图谱技术的重要应用，它通过逻辑推理、概率推断和机器学习等方法，从知识图谱中挖掘出隐藏的知识和规律。
基于知识图谱的推理推断能够支持智能问答、智能推荐、智能搜索等应用，为人机交互和智能决策提供强大的支持。
总的来说，知识图谱技术的原理包括数据抽取、知识表示、知识融合和推理推断等几个方面，它为机器理解和利用知识提供了重要的技术支持，对于推动人工智能和智能化应用具有重要的意义。
随着技术的不断进步和应用场景的不断丰富，知识图谱技术将在各个领域发挥越来越重要的作用。
知识图谱与语义网络的建模与分析
知识图谱与语义网络的建模与分析随着互联网的不断发展和人工智能的快速崛起，知识图谱和语义网络成为了研究和应用领域的热门话题。
它们对于机器理解和推理、信息检索和知识管理等方面具有重要意义。
本文将就知识图谱与语义网络的建模与分析进行探讨。
一、知识图谱的建模知识图谱是一种用于描述和组织知识的结构化数据模型。
它通过实体、属性和关系来表示知识，以图的形式展现。
知识图谱的建模过程包括三个主要步骤：实体识别、关系抽取和属性填充。
在实体识别阶段，需要从原始文本中识别出实体，例如人物、地点、物品等。
这可以通过命名实体识别和实体链接等技术来实现。
随后，在关系抽取步骤中，需要从文本中抽取出实体之间的关系。
这可以在预定义的关系集合中进行匹配或者使用远程监督等自动标注方法。
最后，对于每个实体和关系，还需要填充属性信息，以更加详尽地描述它们的特征。
二、语义网络的建模语义网络是一种基于语义关系的知识表示方法，它通过节点和边来表示实体和关系之间的语义联系。
与知识图谱类似，语义网络也可以用于组织和描述知识，但是它更加注重语义关系的建模。
语义网络的建模主要涉及两个方面：节点的语义表示和边的语义关系。
节点可以表示实体、概念或者属性等。
对于不同的应用场景，可以使用不同的节点类型和特征表示方法。
而边则表示实体之间的语义关系，例如属于、关联、相似等。
常见的语义关系有上下位关系、关联关系、相似关系等。
三、知识图谱与语义网络的分析知识图谱和语义网络的建模为后续的分析任务提供了基础。
在知识图谱的分析中，常见的任务包括图结构分析、图聚类和图挖掘等。
图结构分析可以揭示知识图谱中的拓扑结构特征，例如节点的度中心性、介数中心性和聚集系数等。
图聚类则可以将相似的节点聚集到同一个社区中，从而发现潜在的知识群体。
而图挖掘则可以探索知识图谱中隐藏的模式和规律。
对于语义网络的分析来说，常见的任务包括关系推理、语义相似度计算和语义链接等。
关系推理可以通过推理算法和规则引擎发现隐含的语义关系，从而丰富语义网络的表示能力。
数据分析中的知识图谱技术
数据分析中的知识图谱技术随着大数据时代的到来，数据分析已成为各个行业中至关重要的一环。
而在数据分析的过程中，知识图谱技术则被广泛应用。
本文将就数据分析中的知识图谱技术进行讨论，并探索其在实际应用中的优势和挑战。
一、什么是知识图谱技术知识图谱是一种以图形化的方式组织和表示知识的技术。
它通过建立实体和关系之间的链接来呈现知识。
知识图谱技术可以将不同来源和不同类型的数据进行集成，从而构建起知识的全貌。
它通过对数据进行链接和分析，实现对知识的挖掘与应用。
知识图谱技术通常包括三个核心要素：实体、属性和关系。
实体代表一切可以被命名的事物，属性则描述了实体的特征和属性值，而关系则连接了不同的实体并描述了它们之间的关联。
二、知识图谱技术在数据分析中的应用1. 数据集成和清洗在大数据时代，数据的来源多样且复杂。
知识图谱技术可以通过将不同来源的数据进行链接和整合，实现数据集成的目标。
同时，它还可以用于数据清洗，通过挖掘实体和关系之间的模式，识别和解决数据中的错误和冗余。
2. 知识抽取与表示知识图谱技术可以通过自然语言处理和文本挖掘等技术，从非结构化的文本中提取出有用的信息，如实体和关系。
同时，为了更好地表示知识，可以对这些信息进行语义建模，将其转化为结构化的格式，便于后续的分析和应用。
3. 知识推理与发现知识图谱技术通过对实体和关系之间的链接进行分析，可以发现其中的模式和规律。
这样就能够进行推理和预测，帮助人们更好地理解和利用知识。
此外，知识图谱还可以通过结果的可视化展示，使得知识的传递和应用更加直观和易于理解。
三、知识图谱技术的优势和挑战1. 优势（1）结构化知识：知识图谱将知识以结构化的方式进行表示，能够清晰地表达实体、属性和关系之间的关联，提供了更好地可读性和可理解性。
（2）数据集成：知识图谱技术能够将不同来源和不同类型的数据进行整合和链接，实现数据的全面集成，提高数据分析的精确性和准确性。
（3）知识发现：通过对实体和关系的挖掘和分析，知识图谱技术能够发现其中的模式和规律，帮助人们更好地理解和应用知识。
知识图谱 ppt课件
2012年5月16日，Google提出Knowledge Graph：
利用网络多源数据构建的知识库增强语义搜索，提升搜索质量
The world is not made of strings，but is made of things.
概念
关系 实体
ppt课件
5
第四章 知识图谱
一、知识图谱
ppt课件
知识卡片
6
第四章 知识图谱
一、知识图谱
●知识卡片的作用： ◔让搜索更有深度和广度 ◑找到最想要的信息
◕提供最全面的摘要
ppt课件
7
第四章 知识图谱
01
知识图谱
02
本体知识表示
03 万维网知识表示
04 知识图谱的现状及发展应用
ppt课件
8
第四章 知识图谱
本体：形式化的、对于共享概念体系的明确且详细的说明
RDF作用：
链接数据原则：
1、使用URI标识事物 2、使用HTTP URI，直接查看事物，实现互联 3、使用RDF等标准提供信息 4、为事物彼此之间添加URI链接，建立数据 关联
1、保证内容有 准确含义 2、内容可以被 理解并处理 3、通过内容集 成进行自动数 据处理
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第四章 知识图谱
3被理解并处理3通过内容集成进行自动数据处理rdf作用13ppt课件二万维网知识描述语言2资源描述框架rdf与链接数据1保证内容有准确含义2内容可以被理解并处理3通过内容集成进行自动数据处理rdf作用链接数据原则1使用uri标识事物2使用httpuri直接查看事物实现互联3使用rdf等标准提供信息4为事物彼此之间添加uri链接建立数据关联14ppt课件15ppt课件一知识图谱生命周期知识获取知识建模知识管理知识赋能知识学习语义集成语义演示知识问答大数据语义分析知识表示本体建模知识储存和索引16ppt课件二知识图谱应用google的知识图谱体系架构17ppt课件二知识图谱应用股票投研分析18ppt课件二知识图谱应用公安情报分析19ppt课件未来已来下次见20ppt课件
知识图谱构建平台
KGCloud知识图谱构建平台总体方案目录KGCloud知识图谱构建平台总体方案 (1)北京清图科技有限公司........................................................................................ 错误!未定义书签。
KGCloud知识图谱构建平台总体方案 (3)一、项目背景 (3)二、KGCloud知识图谱构建平台总体介绍 (4)三、KGCloud知识图谱构建平台主要特色 (5)KGCloud知识图谱构建平台主要功能与模块 (6)一、知识图谱构建 (6)二、知识图谱可视化 (9)三、知识谱图应用平台接口功能 (11)四、知识表示 (11)KGCloud知识图谱构建平台技术方案以及详细架构 (12)一、KGCloud知识图谱构建平台程序架构 (12)二、KGCloud知识图谱构建平台知识图谱架构 (12)KGCloud知识图谱构建平台总体方案一、项目背景知识图谱属于人工智能的重要分支——知识工程的研究范畴，是利用知识工程理论建立大规模知识库。
知识图谱给互联网语义搜索带来新的活力，已经成为知识驱动的智能应用的基础。
知识图谱与大数据、深度学习一起，已经成为推动互联网和人工智能发展的核心驱动力。
知识图谱从语义角度出发，通过描述客观世界中概念、实体及其关系，从而让计算机具备更好地组织、管理和理解互联网上海量信息的能力。
更具体的说，在人类与互联网世界交互的过程中，产生了繁杂庞大的信息，这些信息一般被图片、声音、文字、视频等数据载体保存。
我们希望计算机可以分析、阅读、理解这些数据，精准挖掘到数据背后隐藏的有价值的知识，在用户需要的时候提供知识服务。
知识图谱作为一种语义网络拥有极强的表达能力和建模灵活性：首先，知识图谱是一种语义表示，可以对现实世界中的实体、概念、属性以及它们之间的关系进行建模；其次，知识图谱是其衍生技术的数据交换标准，其本身是一种数据建模的“协议”，相关技术涵盖知识抽取、知识集成、知识管理和知识应用等各个环节。
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。
知识图谱与语义网
知识图谱与语义网随着互联网的快速发展，数据量以及信息的复杂度越来越高，要获取有用的信息变得越来越困难。
在巨量数据的情况下，传统的检索方式已经难以满足用户的需求，必须借助新的技术和工具来处理数据并快速获取信息。
知识图谱和语义网在解决这个问题上起着至关重要的作用。
一、什么是语义网？语义网是一种以图像为基础的网络模型，该模型旨在让计算机理解人类语言中的语义。
语义网络的核心思想是为互联网上的数据提供更多的上下文信息，从而让机器更好地理解数据。
在传统的万维网中，每个页面都是一个独立的实体，而在语义网中，每个页面都被分类和链接，这些链接以声明的方式提供上下文信息。
这些链接通常被称为RDF链接，表示资源描述框架。
通过这些链接，计算机可以更好地理解数据，并自动提供更多的信息和解释。
二、什么是知识图谱？知识图谱可以被视为一种高效的数据组织结构，目的是从大量的数据中提取有用的知识和信息。
它的核心思想是为每种类型的实体定义一个结构，并将实体之间的关系映射到图谱中。
知识图谱是一个由实体和关系组成的图形。
它提供了一种可视化方式，使机器能够更好地理解实体及其关系。
例如，在Google 搜索中，知识图谱可以为用户提供更多的上下文信息，提供与用户搜索相关的知识和信息。
三、知识图谱和语义网的区别和联系虽然知识图谱和语义网的概念相似，但它们有一些本质差别。
知识图谱是一种更具体化和可视化的实例，它提供了一种可视化方式，使我们更好地理解数学实体及其之间的关系。
另一方面，语义网是概念上更通用和抽象的，它旨在不同的语言和数据源之间建立联系。
尽管如此，知识图谱和语义网之间存在联系和相互关联。
知识图谱本身不可能从头开始构建，因为这个过程需要对语义知识的抽象理解。
要获得这些知识，需要依赖于语义网技术，并从不同数据源中提取数据。
四、未来展望知识图谱和语义网都是一种能够帮助我们更好地处理和理解世界的技术。
随着数据量和复杂度的增加，这些技术将变得更加重要。
大数据项目开发案例
大数据项目开发案例
大数据项目开发案例：
1、知识图谱：利用大数据技术构建语义森林，实现对知识的可视化展示和分析，从而深入理解知识点之间的关系。
2、新闻情感分析：通过机器学习和文本挖掘技术自动构建新闻的情感分析模型，实时追踪新闻中的情感变化趋势。
3、垃圾短信检测：利用大数据技术建立短信检测模型，实现短信的实时分类和过滤，从而达到避免垃圾广告的目的。
4、社交网络分析：利用大数据分析技术追踪关注对象的流动趋势，识别社交网络中的关键节点，为社交网络营销提供数据支持。
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2006 swui Candle
2002
链接数据
2004
/dispbbs.asp?boardID=2&ID=86430
8
8
从文档万维网到数据万维网
文档万维网 数据万维网
/2007/Talks/1211-whit-tbl/#%2828%29
后会无期 The Continent 基本资料
影视领域本体
中文名 外文名 后会无期 The Continent 韩寒 方励 韩寒
导演 监制 编剧 主演
韩 方励 韩
寒 寒
属性数据补充
导演 制片人 编剧
冯绍峰、陈柏霖、钟汉良、 陈乔恩、王珞丹、袁 泉
[1]
主演
出品时间 制片地区 出品公司
冯绍峰、陈柏霖、钟汉良、 陈乔恩、王珞丹、袁泉
知识图谱： 大数据语义链接的基石
李涓子
清华大学 2014年10月17日
1
一段真实的经历
旅客行程安排
法航罢工新闻
背景：9月中旬，法国航空公司发生飞行员为期10天以上的大规模罢工，多次 航班因此取消
2
语义链接与信息主动推送
航班知识图谱
影响
罢工
名称 主体 所属航空公司
航空 公司
拥有
航班 动态
影响
航班号
21
领域无关知识图谱
类别 人工构建 名称 ResearchCyc WordNet DBPedia YAGO 基于维基百科 Freebase WikiTaxonomy BabelNet KnowItAll 其他 /platform/researchcyc /english/research/nlp/download/wikitaxono my.php /enus/projects/probase/
• 使用URI唯一标示一个资源 • 一个资源通常表示一个事物(Thing)
属性 Property
• 一种特殊类型的资源，用以描述资源与资源见的关系
语句 Statement
• 由3种资源组成的三元组(Triple) • 主语rdf:subject，谓语rdf:predicate以及宾语rdf:object
20
知识图谱类型
一、领域无关知识图谱
• DBPedia, Yago, Freebase, Google KG, etc.
二、特定领域知识图谱
• FOAF, Geonames, Linked Movie Database, etc.
三、跨语言知识图谱
• DBPedia, Yago, Freebase, XLORE, etc.
infobox
24
事件知识图谱
事件学习：从多个相似事件实例中学习层次主题模式
主题
关键词
实体类型
25
计算知识图谱
计算知识引擎WolframAlpha
/
26
特定领域知识图谱
UGC 媒体 语言
文献
政府
地理
生命 科学
综合 社交 网络
27
多源影视知识
A - axioms
• 公理 • 如果A是B的子女，B是C的子女，则A是C的子孙
I - instances
• 描述具体的个体 • 如：Peter是概念学生的实例
16
本体的描述方法
资源描述框架 RDF
Resource Description Framework
RDF数据模式
资源 Resource
17
一个形式化示例
本体的简化形式 ������ = {������, ������, ������, ������}
C – concepts
• 描述领域或任务中的抽象概念，通常以Taxonomy形式组织 • 如描述世界知识的本体中，学生和老师是两个概念
I - instances
• 描述具体的实例 • 学生Peter是概念学生的实例
12
哲学中的本体
概念三角形
Concept activate s Form Stands for Relates to
Referent ?
“Tank“
[Ogden, Richards, 1923]
Ontology is the philosophical study of the nature of being, becoming, existence, or reality, as well as the basic categories of being and their relations. --- Wikipedia
9
数据万维网
• 全球开发的知识共享平台
• 特征：
– Web上的事物拥有唯一的URI
– 事物之间由链接关联（如人物、地点、 事件、建筑物） – 事物之间链接显式存在并拥有类型 – Web上数据的结构显式存在
“事物”
语义链接
10
10
万维网的发展
Increasing Knowledge and reasoning
19
本节总结
知识图谱实现对客观世界从字符串描述到结构化语义描述，是 对客观世界的知识映射（mapping world knowledge）
本体可以作为知识图谱表示的概念模型和逻辑基础
知识图谱可以描述不同层次和粒度的概念抽象 知识图谱可以作为互联网资源组织的基础 虽然语义Web的愿景还尚未发生，知识图谱的发 展是让互联网更好的具有世界知识的良好开端
The Ubiquitous Web Connects Intelligence Web of Agents The Social Web (Web 2.0) Connects People Web of People
Increasing Connectivity
Bring structure to the meaningful content of Web pages
13
计算机领域本体定义
An ontology is a formal, explicit specification of a shared conceptualization – Gruber 1993
Conceptualization: an abstract model of phenomena in the world by having identified the relevant concepts of those phenomena. Explicit: the type of concepts used, and the constraints on their use are explicitly defined. Formal: the fact that the ontology should be machine readable. Shared: ontology should capture consensual knowledge accepted by the communities
法航
AF107
状态
航班号
事件
开始 时间
取消
9月15日
行程
时间
日历
旅客
9月28日
决策
结束 时间
行程知识图谱
未知
事件知识图谱
3
主要内容
一、知识图谱基础
二、知识图谱类型 三、知识图谱构建方法及关键技术 四、基于知识图谱的语义链接及其应用
4
知识图谱基础
350K概念 10M实例 100属性 120M三元组 15K概念 40M实例 4000属性 1B三元组 Google KB核心 850K概念 8M实例 70K属性 WordNet 7种欧洲语言 跨语言链接
14Байду номын сангаас
本体形式化
五元组表示 ������ = {������, ������, ������, ������, ������}
C - concepts
• 概念集合，通常以Taxonomy形式组织 • 球星，清华校友
R - relations
• 描述概念或者实例之间语义关系的集合 • subClassOf，birthplace
Google知识图谱
实体及其之间的关系图。 规模：5亿个对象，35亿个事实和关系 ---维基百科 知识图谱的本质：知识库？语义网络？ 知识图谱的形式：RDF？Graph？
6
Tim Berners-Lee’s Proposal 1989
链接信息系统
链接数据
7
万维网信息描述语言塔
2000 2007
11
Agent Webs that know, learn and reason as human do
The Semantic Web Web 3.0 Connects Knowledge Web of Data The Web 1.0 Connects information Web of documents
T - ISA
• 概念与概念之间、实例与概念之间的关系 • subClassOf关系和instanceOf关系
Taxonomy知识
P – properties
• 本体中用于描述实例信息的其他语义关系 • 如：instance-attribute-value (AVP)
AVP知识
18
What’s in freebase? - Light type system
F - functions