使用基于知识图的解释性设备管理的集成监控与通信系统技术方案

本公开的实施例涉及使用基于知识图的解释性设备管理的集成监控与通信系统。公开了一种用于提供诊断设备的集成监控和通信的系统。系统可以包括数据访问接口、处理器和输出接口。数据访问接口可以从与系统或产品的性能相关联的多个机器和传感器设备接收异构数据。数据访问接口还可以接收与系统和产品有关的用户查询。处理器可以基于与系统或产品相关联的数据生成知识图，以及通过以下方式将用户查询转换成知识图询问：从用户查询提取实体；从用户查询提取关系以标识实体之间的关系；使用知识图与实体和关系扩展用户查询；以及将查询转变成知识图三元组。然后，处理器可以基于知识图询问和知识图来标识相关节点和边缘，并确定对用户查询的回答。

Integrated Monitoring and Communication System Using Explanatory Equipment Management Based on Knowledge Graph

【技术实现步骤摘要】
使用基于知识图的解释性设备管理的集成监控与通信系统
本专利申请一般地涉及诊断设备监控和管理，并且更具体地涉及用于使用基于知识图的解释性设备管理的集成监控与通信的系统和方法。
技术介绍
在物联网(IoT)环境中，许多东西都配备有获取和收集信息的诊断设备。例如，工厂、家庭、车辆、学校和医院可以各自配备有数百甚至数千的机器或传感器设备，这些机器或传感器设备积累了关于这些特定环境或产品的健康、性能或维护要求的大量信息。该累积的数据可以被存储、交换和使用，以提高效率，增强情境感知并且驱动连接的计算。与传统模型相关联的技术问题是：焦点主要集中在收集大量数据，而提供有限的分析。由于这些限制，例如，边缘计算的发展和进步已经发展到保护隐私，减少延迟并且改进实时数据交换和处理。然而，边缘计算并未完全解决与资产维护和管理相关联的所有问题。例如，利用大量获取的数据来创建可以自监控、自诊断、并且增强和促进人机交互的真正的“智能”环境和产品已经变得越来越具有挑战性。传统系统特别地缺乏充分处理、变换和利用不断增加的丰富信息以对资产管理动作产生更直接和更有意义的影响的能力。在资产管理中，没有简单且直观的方式来确定特定或复杂问题的原因。例如，如果工厂系统发生故障，则来自机器和传感器设备的信息可以被用来断定故障是由于断电造成的。操作员可以查看机器和传感器设备数据并且设置一些控制阈值，以便预测何时未来故障可能发生。但是，如果工厂的问题更加微妙，比如说不熟悉的气味看似是从该工厂的特定房间里散发出来，则传统的用于预测的资产管理的系统可能不会提供简单的方法来标识或诊断这个问题。可以想象，对于这种气味可能有很多原因。而且，如果气味对人或工厂有害，则发现并解决问题就会很重要。另一技术问题是：在该示例中，除了从众多诊断设备数据中搜索任何和所有警报之外，工厂操作员没有办法查询该问题。即使从所有机器和传感器以及其他来源一起收集的数据应该能够为操作员的问题提供回答，也没有简单的方法让操作员进行有意义的人机交互来查询该问题并确定针对该问题的原因。传统系统不提供任何类型的直观交互式界面以使操作员提交他或她的查询并确定导致这种气味或其他复杂问题的原因。因此，可能需要更稳健的方法以使用基于知识图的解释性设备管理来提供集成监控和通信。
技术实现思路
根据一些可能的实施方式，一种用于提供诊断设备的集成监控和通信的系统，包括：一个或多个数据存储库，其用以存储和管理网络内的数据；一个或多个服务器，其用以使用来自一个或多个数据存储库的信息来促进操作；分析系统，分析系统与一个或多个服务器和一个或多个数据存储库通信，以提供网络中的诊断设备的集成监控和通信，分析系统包括：数据访问接口，其用以：从数据源接收与系统或产品相关联的数据，其中数据源包括来自与系统或产品相关联的多个机器和传感器设备的异构数据；以及接收用户查询，其中用户查询与系统和产品有关；处理器，其用以：基于与系统或产品相关联的数据生成知识图，其中知识图提供与系统或产品相关联的基于分析的信息；通过以下方式将用户查询转换成知识图询问：对用户查询执行实体提取以标识用户查询中的一个或多个实体，对用户查询执行关系提取以标识用户查询中的一个或多个实体之间的一个或多个关系，使用知识图和所标识的实体和关系执行询问扩展，以及基于询问扩展将用户查询转变成知识图三元组以生成知识图询问；使用知识图和知识图询问来标识基于实体和关系的相关的节点和边缘；基于知识图中的所标识的节点和边缘来确定并生成对用户查询的回答；以及输出接口，其用以向用户设备传送响应于用户查询、以用户指定的格式的回答。根据一些可能的实施方式，一种用于提供诊断设备的集成监控和通信的系统，包括：数据访问接口，其用以：从数据源接收与系统或产品相关联的数据，其中数据是至少与系统或产品的性能相关联的异构数据，并且其中数据源包括多个机器和传感器设备；以及接收与系统和产品有关的用户查询，其中用户查询被转换为文本格式以用于自然语言处理(NLP)；处理器，其用以：基于与系统或产品相关联的数据生成知识图；通过以下方式将用户查询转换成知识图询问：使用NLP从用户查询的文本中提取实体，其中实体指向用户查询的主语或宾语，从用户查询的文本中提取关系以标识用户查询中的实体之间的关系，基于知识图和所标识的实体和关系来扩展用户查询，以及将经扩展的用户查询转变成知识图三元组，以生成知识图询问；基于知识图询问和知识图来标识相关的节点和边缘；基于所标识的节点和边缘来确定并生成对用户查询的回答；以及输出接口，其用以向用户设备处的用户传送回答，其中回答响应于用户查询并且以用户指定的格式被呈现。根据一些可能的实施方式，一种用于提供诊断设备的集成监控和通信的方法，包括：从数据源接收与系统或产品相关联的数据，其中数据是至少与系统或产品的性能相关联的异构数据，并且其中数据源包括多个机器和传感器设备；接收与系统和产品有关的用户查询，其中用户查询被转换为文本格式以用于自然语言处理(NLP)；基于与系统或产品相关联的数据生成知识图；通过以下方式将用户查询转换成知识图询问：使用NLP从用户查询的文本中提取实体，其中实体指向用户查询的主语或宾语，从用户查询的文本中提取关系以标识用户查询中的实体之间的关系，基于知识图和所标识的实体和关系来扩展用户查询，将经扩展的用户查询转变成知识图三元组以生成知识图询问；基于知识图询问和知识图来标识相关的节点和边缘；基于所标识的节点和边缘来确定并生成对用户查询的回答；以及向用户设备处的用户输出回答，其中回答响应于用户查询并且以用户指定的格式被呈现。附图说明本公开的特征通过示例被图示，并且不限于以下附图，在附图中，相同的附图标记指示相同的元件，其中：图1图示了根据示例的使用基于知识图的解释性设备管理的集成监控和通信系统；图2示出了根据示例的用于基于知识图的解释性设备管理的分析系统；图3图示了根据示例的用于基于知识图的解释性设备管理的数据流程图；图4A至图4D图示了根据示例的用于数据输入和提取的数据流程图；图5图示了根据示例的用于知识图生成的数据流程图；图6A图示了根据示例的用于知识图输出生成和确认的数据流程图；图6B图示了根据示例的用于知识图输出生成的输出可视化；以及图7图示了根据示例的用于基于知识图的解释性设备管理的方法。具体实施方式出于简化和说明的目的，本公开通过主要参考其示例和实施例来描述。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本公开的透彻理解。然而，明显的是，可以在不限于这些具体细节的情况下实践本公开。在其他实例中，没有详细描述本领域普通技术人员容易理解的一些方法和结构，以免不必要地模糊本公开。如本文所使用的，术语“一”和“一个”旨在表示特定元素中的至少一个，术语“包括(includes)”是指包括但不限于，术语“包括(including)”是指包括但不限于，并且术语“基于”是指至少部分地基于。如上所述，工厂、家庭、车辆、学校、商店和医院都变得“更聪明”。数百甚至数千的机器或传感器设备正在收集关于这些不同环境或产品的健康、性能或维护要求的信息，以提高效率，增强安全性并且提供无数的物联网(IoT)功能。可惜的是，技术进步主要集中在收集大量数据，而仅提供有限的数据分析。边缘计算最近已经发展起来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于提供诊断设备的集成监控和通信的系统，包括：一个或多个数据存储库，其用以存储和管理网络内的数据；一个或多个服务器，其用以使用来自所述一个或多个数据存储库的信息来促进操作；分析系统，所述分析系统与所述一个或多个服务器和所述一个或多个数据存储库通信，以提供所述网络中的诊断设备的集成监控和通信，所述分析系统包括：数据访问接口，其用以：从数据源接收与系统或产品相关联的数据，其中所述数据源包括来自与所述系统或所述产品相关联的多个机器和传感器设备的异构数据；以及接收用户查询，其中所述用户查询与所述系统和所述产品有关；处理器，其用以：基于与系统或产品相关联的所述数据生成知识图，其中所述知识图提供与所述系统或所述产品相关联的基于分析的信息；通过以下方式将所述用户查询转换成知识图询问：对所述用户查询执行实体提取以标识所述用户查询中的一个或多个实体，对所述用户查询执行关系提取以标识所述用户查询中的所述一个或多个实体之间的一个或多个关系，使用所述知识图和所标识的所述实体和所述关系执行询问扩展，以及基于所述询问扩展将所述用户查询转变成知识图三元组以生成所述知识图询问；使用所述知识图和所述知识图询问来标识基于所述实体和所述关系的相关的节点和边缘；基于所述知识图中的所标识的所述节点和所述边缘来确定并生成对所述用户查询的回答；以及输出接口，其用以向用户设备传送响应于所述用户查询、以用户指定的格式的所述回答。...

【技术特征摘要】
2018.03.16 US 15/923,7381.一种用于提供诊断设备的集成监控和通信的系统，包括：一个或多个数据存储库，其用以存储和管理网络内的数据；一个或多个服务器，其用以使用来自所述一个或多个数据存储库的信息来促进操作；分析系统，所述分析系统与所述一个或多个服务器和所述一个或多个数据存储库通信，以提供所述网络中的诊断设备的集成监控和通信，所述分析系统包括：数据访问接口，其用以：从数据源接收与系统或产品相关联的数据，其中所述数据源包括来自与所述系统或所述产品相关联的多个机器和传感器设备的异构数据；以及接收用户查询，其中所述用户查询与所述系统和所述产品有关；处理器，其用以：基于与系统或产品相关联的所述数据生成知识图，其中所述知识图提供与所述系统或所述产品相关联的基于分析的信息；通过以下方式将所述用户查询转换成知识图询问：对所述用户查询执行实体提取以标识所述用户查询中的一个或多个实体，对所述用户查询执行关系提取以标识所述用户查询中的所述一个或多个实体之间的一个或多个关系，使用所述知识图和所标识的所述实体和所述关系执行询问扩展，以及基于所述询问扩展将所述用户查询转变成知识图三元组以生成所述知识图询问；使用所述知识图和所述知识图询问来标识基于所述实体和所述关系的相关的节点和边缘；基于所述知识图中的所标识的所述节点和所述边缘来确定并生成对所述用户查询的回答；以及输出接口，其用以向用户设备传送响应于所述用户查询、以用户指定的格式的所述回答。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述数据源包括以下中的至少一个：企业资源计划(ERP)系统、文档、web馈送、传感器、地理定位数据源、企业数据库、公共数据库、服务器、分析工具、移动设备和报告系统。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述数据源包括来自制造设备的异构数据。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述用户查询以文本格式、图像格式和音频格式中的至少一个被传达，并且其中所述用户查询被转换为文本。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述实体提取包括自然语言(NLP)处理，并且其中所述一个或多个实体指向所述用户查询的主语或宾语，并且所述一个或多个关系指向这些一个或多个实体彼此的关系。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述询问扩展还包括使用所标识的所述一个或多个实体和所述一个或多个关系来确定来自所述知识图的其他实体和关系的相关性的强度。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述用户指定的格式是文本格式、图像格式和音频格式中的至少一个。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述回答还包括确认请求，所述确认请求用于所述用户设备处的用户提供关于所述回答是否准确的确认，其中所述确认被用作反馈以更新所述知识图。9.一种用于提供诊断设备的集成监控和通信的系统，包括：数据访问接口，其用以：从数据源接收与系统或产品相关联的数据，其中所述数据是至少与所述系统或所述产品的性能相关联的异构数据，并且其中所述数据源包括多个机器和传感器设备；以及接收与所述系统和所述产品有关的用户查询，其中所述用户查询被转换为文本格式以用于自然语言处理(NLP)；处理器，其用以：基于与所述系统或所述产品相关联的所述数据生成知识图；通过以下方式将所述用户查询转换成知识图询问：使用NLP从所述用户查询的文本中提取实体，其中所述实体指向所述用户查询的主语或宾语，从所述用户查询的文本中提取关系以标识所述用户查询中的所述实体之间的关...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·克斯塔贝尔罗，P·特萨特索里斯，U·巴曼，
申请(专利权)人：埃森哲环球解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：爱尔兰,IE