基于知识图谱最短路径查询的搜索系统、方法及设备技术方案

本发明专利技术公开了一种基于知识图谱最短路径查询的搜索系统、方法及设备，该系统包括：应用层，接收用户的输入信息，并向用户展示搜索结果；加工层，根据实例同义词和概念同义词将输入信息划分为目标点和约束点，当目标点对应多个概念时，在概念图谱中分别求得约束点对应的概念节点到目标点对应的多个概念节点的最短路径，将最短路径最短的概念节点的概念作为目标节点的概念，在实例图谱中，根据目标节点的概念和实例名确定实例节点或根据最短路径从约束点对应的实例节点出发得到目标点对应的实例节点，将得到的实例节点作为搜索结果反馈给应用层；模型层，保存概念图谱、实例图谱、实例同义词、概念同义词；数据层，对原始数据进行管理。

【技术实现步骤摘要】
基于知识图谱最短路径查询的搜索系统、方法及设备
本专利技术涉及计算机网络
，尤其是涉及一种基于知识图谱最短路径查询的搜索系统、方法及设备。
技术介绍
目前，常见的搜索方法包括以下两种：方法一：传统的搜索：只是机械的对比查询词和海量信息之间的匹配关系，而没有真正的理解用户要查询的到底是什么。方法二：基于知识图谱的搜索，知识图谱用可视化技术描述知识资源及其载体，通过挖掘、分析、构建以及绘制显示知识及它们之间的相互联系。知识图谱使搜索结果体系化、关联化和可视化。但目前知识图谱的搜索对语义识别技术要求极高。因此，实现工业领域中基于知识图谱的高级精准搜索是目前亟须解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于知识图谱最短路径查询的搜索系统、方法及设备，旨在解决现有技术中基于知识图谱的高级精准搜索的问题。本专利技术提供一种基于知识图谱最短路径查询的搜索系统，包括：应用层，用于基于预先确定的输入规则接收用户的输入信息，并向用户展示搜索结果；加工层，用于根据实例同义词和概念同义词将输入信息划分为目标点和约束点，当目标点对应多个概念时，在概念图谱中分别求得约束点对应的概念节点到目标点对应的多个概念节点的最短路径，将最短路径最短的概念节点的概念作为目标节点的概念，并在实例图谱中，根据目标节点的概念和实例名确定实例节点，或者根据最短路径从约束点对应的实例节点出发得到目标点对应的实例节点，将得到的实例节点作为搜索结果反馈给应用层；模型层，用于保存加工层所需要的概念图谱、实例图谱、实例同义词、以及概念同义词；数据层，用于对模型层的原始数据进行管理。本专利技术提供一种基于知识图谱最短路径查询的搜索方法，用于上述基于知识图谱最短路径查询的搜索系统，具体包括：步骤1，基于预先确定的输入规则接收用户的输入信息；步骤2，根据实例同义词和概念同义词将输入信息进行划分，输出目标点和约束点，当目标点对应多个概念时，在概念图谱中分别求得约束点对应的概念节点到目标点对应的多个概念节点的最短路径，将最短路径最短的概念节点的概念作为目标节点的概念，在实例图谱中，根据目标节点的概念和实例名确定实例节点，或者根据最短路径从约束点对应的实例节点出发得到目标点对应的实例节点；步骤3，将得到的实例节点作为搜索结果反馈给用户进行展示。本专利技术实施例还提供一种基于知识图谱最短路径查询的搜索设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述基于知识图谱最短路径查询的搜索方法的步骤。本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，程序被处理器执行时实现上述基于知识图谱最短路径查询的搜索方法的步骤。采用本专利技术实施例，能够准确进行语义分析，实现工业领域中基于知识图谱的快速精准搜索。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例的基于知识图谱最短路径查询的搜索系统的示意图；图2是本专利技术实施例的目标点和结构点的示意图；图3是本专利技术实施例的基于知识图谱最短路径查询搜索系统的详细结构示意图；图4是本专利技术实施例的实例同义词示意图；图5是本专利技术实施例的概念同义词示意图；图6是本专利技术实施例的搜索请求输入规则的示意图；图7是本专利技术实施例的概念图谱的示意图；图8是本专利技术实施例的实例图谱的示意图；图9是本专利技术实施例的基于知识图谱最短路径查询的搜索方法的示意图；图10是本专利技术实施例的基于知识图谱最短路径查询的搜索设备的示意图。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。系统实施例根据本专利技术的实施例，提供了一种基于知识图谱最短路径查询的搜索系统，图1是本专利技术实施例的基于知识图谱最短路径查询的搜索系统的示意图，如图1所示，根据本专利技术实施例的基于知识图谱最短路径查询的搜索系统具体包括：应用层10，用于基于预先确定的输入规则接收用户的输入信息，并向用户展示搜索结果；加工层11，用于根据实例同义词和概念同义词将输入信息划分为目标点和约束点，当目标点对应多个概念时，在概念图谱中分别求得约束点对应的概念节点到目标点对应的多个概念节点的最短路径，将最短路径最短的概念节点的概念作为目标节点的概念，在实例图谱中，根据目标节点的概念和实例名确定实例节点，或者根据最短路径从约束点对应的实例节点出发得到目标点对应的实例节点，将得到的实例节点作为搜索结果反馈给应用层；需要说明的是，本专利技术实施例的技术方案将知识图谱分解为如图7所示的概念图谱和如图8所示的实例图谱。概念图谱中描述节点的类型、每个类型的节点的属性信息以及不同类型的概念节点之间的关系，实例图谱中存储的是真实的实例信息，概念图谱和实例图谱节点的对应是1对n的关系。概念图谱中的每个节点的唯一标识是“概念”，但实例图谱中每个节点的唯一标识并不是“实例名”，而是由“实例名”和“概念”唯一确定的。一个“实例名”可能对应着多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于知识图谱最短路径查询的搜索系统，其特征在于，包括：/n应用层，用于基于预先确定的输入规则接收用户的输入信息，并向用户展示搜索结果；/n加工层，用于根据实例同义词和概念同义词将所述输入信息划分为目标点和约束点，当目标点对应多个概念时，在概念图谱中分别求得约束点对应的概念节点到目标点对应的多个概念节点的最短路径，将最短路径最短的概念节点的概念作为目标节点的概念，在实例图谱中，根据目标节点的概念和实例名确定实例节点，或者根据所述最短路径从约束点对应的实例节点出发得到目标点对应的实例节点，将得到的实例节点作为搜索结果反馈给所述应用层；/n模型层，用于保存所述加工层所需要的概念图谱、实例图谱、实例同义词、以及概念同义词；/n数据层，用于对所述模型层的原始数据进行管理。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于知识图谱最短路径查询的搜索系统，其特征在于，包括：
应用层，用于基于预先确定的输入规则接收用户的输入信息，并向用户展示搜索结果；
加工层，用于根据实例同义词和概念同义词将所述输入信息划分为目标点和约束点，当目标点对应多个概念时，在概念图谱中分别求得约束点对应的概念节点到目标点对应的多个概念节点的最短路径，将最短路径最短的概念节点的概念作为目标节点的概念，在实例图谱中，根据目标节点的概念和实例名确定实例节点，或者根据所述最短路径从约束点对应的实例节点出发得到目标点对应的实例节点，将得到的实例节点作为搜索结果反馈给所述应用层；
模型层，用于保存所述加工层所需要的概念图谱、实例图谱、实例同义词、以及概念同义词；
数据层，用于对所述模型层的原始数据进行管理。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述加工层具体包括：
目标相关信息处理模块，用于根据所述输入信息输出目标点；
约束相关信息处理模块，用于针对每个约束信息输出一个约束点集；
目标点实例名完善模块，用于当目标点对应多个概念时，则在概念图谱中分别求得约束点对应的概念节点到目标点对应的多个概念节点的最短路径，将最短路径最短的概念节点的概念作为目标节点的概念；在实例图谱中，根据目标节点的概念和实例名确定实例节点，或者根据所述最短路径从约束点对应的实例节点出发得到目标点对应的实例节点。


3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，目标相关信息处理模块具体包括：
第一匹配模块，用于进行实例同义词或概念同义词匹配，输出候选目标点：若目标实体信息不为空，则匹配实例同义词，若存在对应的实体标准词，则构造一个候选目标点输出，其中实例名为该实体标准词；若不存在对应的实体标准词，则匹配概念同义词，当存在对应的概念标准词，则构造一个候选目标点输出，其中概念为此概念标准词；若目标实体信息为空，则直接调用目标属性处理模块进行处理；
第一完善模块，用于对候选目标点概念进行完善，输出n个候选目标点：判断第一匹配模块输出的候选目标点中概念是否为空，若不为空，则输出此候选目标点，若为空，则根据其实例名查找实例图谱，得到n个概念，相应的构造n个新的候选目标点输出，其中的属性名为原目标点的属性名，其中，n大于或等于1；
目标属性处理模块，用于进行目标属性的处理，输出目标点和一个约束点集：判断候选目标点是否为空，若候选目标点不为空，则根据候选目标点的概念查询概念图谱，判断其是否包含此属性信息，若包含则将该候选目标点修改为目标点，并将属性信息完善，然后判断目标点是否为空，若目标点不为空，则输出这些目标点，结束运算；若目标点为空，则将这些候选目标点组合成一个约束点集输出，根据属性信息，查询概念图谱，得到包含这些属性的m个概念，相应的构造m个目标点，并将属性信息进行完善，输出m个目标点；若候选目标点为空，则根据属性信息，查询概念图谱，得到包含这些属性的m个概念，相应的构造m个目标点，并将属性信息进行完善，输出m个目标点，其中，m大于或者等于0。


4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述约束相关信息处理模块具体包括：
第二匹配模块，用于在约束实体信息不为空时，先匹配实体同义词，若存在对应的实体标准词，构造一个候选约束点，其中实例名为该实体标准词，调用第二完善模块进行处理；若不存在对应的实体标准词，则匹配概念同义词，若存在对应的概念标准词，同样构造一个候选约束点，其概念为该概念标准词，调用约束属性处理模块处理；
所述第二完善模块，用于进行候选约束点概念的完善，输出一个约束点集：根据第二匹配模块输出的候选约束点的实例名查询实例图谱，得到n个概念，相应的构造n个新的约束点，其中实例名为候选约束点的实例名，输出n个约束点构成的集合，其中，n大于或者等于1；
约束属性处理模块，用于进行约束属性信息的处理，输出一个约束点集：判断是否有候选约束点，若有候选约束点，查询概念图谱，将候选约束点中包含这些属性信息的约束点作为一个集合输出，若候选约束点中均不包含这些属性信息，则查询概念图谱，得到包含这些属性的m个概念，相应的构造m个约束点，且将属性信息进行完善，输出m个约束点构成的集合，并将这些约束点和候选约束点构成的一个集合输出；若没有候选约束点，则查询概念图谱，得到包含这些属性的m个概念，相应的构造m个约束点，且将属性信息进行完善，输出m个约束点构成的一个集合，其中，m大于或者等于0。


5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述目标点实例名完善模块具体用于：将目标相关信息处理模块和约束相关信息处理模块进行合并输出，若只有目标点集合时，当目标点的实例名已知，不进行操作，若目标点的实例名未知，则根据目标点的概念以及属性信息查找实例图谱得到目标点详情；当合并输出中有目标点以及多个约束点集合时，每个约束点集合中包含多个约束点，针对每个约束点，根据最短路径缩小目标点的范围，求其并集得到每个约束点集合所确认的目标点范围，多个约束点集合表示多个约束条件，将多个约束点集合求得的目标点范围做交集运算得到最终的目标点。


6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述目标点实例名完善模块具体用于：
在根据约束点缩小目标点范围时，若约束点的实例名存在，则查找概念图谱，得到约束点的概念到每个目标点的概念之间的最短路径，其中路径最短的目标点便是要求的目标点，若该目标点的实例名存在，则将该目标点输出；若该目标点的实例名不存在，则在实例图谱中依据最短路径，从约束点对应的实例节点出发得到目标点的实例名，然后输出该目标点；若约束点的实例名不存在，则根据约束点的概念以及属性信息查找实体图谱得到约束点的实例名，然后再查找概念图谱，得到约束点的概念到每个目标点的概念之间的最短路径，其中路径最短的目标点便是要求的目标点，若该目标点的实例名存在，则将该目标点输出；若该目标点的实例名不存在，则在实例图谱中依据最短的路径，从约束点对应的实例节点出发得到目标点的实例名，然后输出该目...

【专利技术属性】
技术研发人员：史晓凌，么新新，谭培波，刘弦弦，
申请(专利权)人：北京智通云联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11