一种6G全场景知识图谱及其构建方法技术

本发明专利技术公开了一种6G全场景知识图谱及其构建方法，所述构建方法包括：进行6G场景核心要素分析，定义6G全场景本体的基本架构；完善所述基本构架的组成部分并确定知识图谱实体类型；根据所述知识图谱实体类型定义不同种类的关系以连接不同类型的实体；从获取的6G全场景相关数据中提取所需要的实体和关系并以三元组的形式进行存储，构建6G全场景知识图谱。本发明专利技术对通信场景进行要素分解并根据实际任务的需要构建出完整的场景本体结构，形成了对通信场景的完备规范的描述，并定义了相应的实体和关系类型，规范了场景知识的范围，这一过程适当地缩减了知识图谱的构建成本和规模，并使其能更好的应用于各类下游任务。使其能更好的应用于各类下游任务。使其能更好的应用于各类下游任务。

【技术实现步骤摘要】
一种6G全场景知识图谱及其构建方法


[0001]本专利技术属于通信
，具体涉及一种6G全场景知识图谱及其构建方法。

技术介绍

[0002]在6G网络中，全域全场景特性导致业务需求的高复杂性和动态变化。如何确定不同场景下异构服务的需求，转化成网络KPI(Key Performance Indicator，关键绩效指标)，并相应地对网络资源进行调度是待解决的一个关键问题。针对这一挑战，需构建一种6G全场景按需服务工作架构，而按需服务的第一步需要先对场景进行认知和理解。在得到完全的场景认知信息后，便可以直接进行网络调配决策，为各类用户提供对应的服务。因此，使用什么样的方法实现对各类场景的认知，从所感知到的信息数据中提取必要的场景和服务特征并获取对场景的完整详细的认知，对提高下一代网络的智能性和灵活性具有重要意义。
[0003]知识图谱作为存储海量结构化知识的一种方法，因其强大的表达能力在各个领域都有广泛的应用。因此，为了获取完整的场景信息并为下游任务提供相应决策方案，将知识图谱应用于对场景的认知理解是必要的一环。通过场景知识图谱的构建，可以形成对场景的完备的规范描述，再将场景图谱通过高效的知识表示学习方法融入到网络中，这样即使实际流入网络的场景信息具有残缺甚至错误，也可以通过在图谱上的匹配和推理获取对场景较为精确和完整的认知，同时也能为下游的任务输出所需的信息甚至是决策方案。这一过程将极大地提高网络的智能化和自主性，同时也具有一定的创新意义。因此设计一种构建6G全场景知识图谱的方法是有合理性和重要性的。/>[0004]然而目前在通信领域中仅有一些小规模的知识图谱构建实例，例如频谱识别、特定场景下的无线电监测等，这些小规模的知识图谱应用的场景非常有限，甚至仅能用于单一的通信场景。缺少一种能够作为知识库以辅助下一代通信网络进行场景认知与决策的大规模场景知识图谱的构建方法。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种6G全场景知识图谱及其构建方法。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
[0006]本专利技术的一个方面提供了一种6G全场景知识图谱的构建方法，包括：
[0007]进行6G场景核心要素分析，定义6G全场景本体的基本架构；
[0008]完善所述基本构架的组成部分并确定知识图谱实体类型；
[0009]根据所述知识图谱实体类型定义不同种类的关系以连接不同类型的实体；
[0010]从获取的6G全场景相关数据中提取所需要的实体和关系并以三元组的形式进行存储，构建6G全场景知识图谱。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，所述6G全场景本体的基本架构包括四个核心要素：环境、资源、主体和需求，其中，所述环境表示6G场景所依赖的现实世界的真实环境，所述资源
表示6G场景中能够利用的各类资源，所述主体表示6G场景中具有特定需求的用户，主体是存在于特定环境中的主体，所述需求表示6G场景中所具有的各类服务。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，根据下游任务需要完善所述基本构架的组成部分并确定知识图谱实体类型，包括：
[0013]根据下游任务需要为所构建的6G全场景知识图谱定义下述实体类型：
[0014]场景类实体：包括所有的通信场景或已定义但未完全实现的通信场景；环境类实体：场景所处的现实环境；服务/需求类实体：在具体环境中各种具体的服务或用户需求；资源类实体：场景中能够被使用的各类资源；主体类实体：场景中完成某项服务过程中的所有参与者；KPI类实体：用来描述服务对应的具体KPI；方法类实体：在各类通信环境中使用的技术、提出的各种策略或解决方案；特征类实体：描述不同场景、不同环境、不同技术、不同需求或服务具有的各种属性；能力类实体：用来表示技术、设备、场景等所具有的完成某个目标的能力。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，所述下游任务需要6G全场景知识图谱提供完整的场景信息以辅助系统进行按需服务资源调度决策，其中，所述场景信息包括服务的KPI指标或者相应的决策方案。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，根据所述知识图谱实体类型定义不同种类的关系以连接不同类型的实体，包括：为所述知识图谱实体类型定义下述关系类型：
[0017]继承类关系：表示一实体属于另一实体的组成部分或属于它的子类；属性类关系：描述实体具有的某些特征属性；需求类关系：表示实体间的需求关系；能力类关系：表示实体具有完成某个目的的能力类型；比较类关系：实体间的对比关系。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，从获取的6G全场景相关数据中提取所需要的实体和关系并以三元组的形式进行存储，包括：
[0019]从现有文献或公开数据集中提取符合构建该6G全场景知识图谱内容的知识，并以{实体A，关系，实体B}的三元组形式存储所有提取的知识；
[0020]对提取的大量6G全场景相关知识三元组进行清洗，将具有相似词义的实体进行合并，形成所构建的6G全场景知识图谱知识库。
[0021]在本专利技术的一个实施例中，对提取的大量6G全场景相关知识三元组进行清洗，将具有相似词义的实体进行合并，包括：
[0022]将无法明确实体间关系或有残缺数据项的三元组知识进行删除，将具有相同含义的三元组知识关系出现频率最高的三元组作为最终知识加入知识图谱的知识库中；
[0023]将具有相似词义的实体进行合并，选取唯一标准词语加入所述知识库中。
[0024]本专利技术的另一方面提供了一种6G全场景知识图谱，利用上述实施例中任一项所述的构建方法进行构建，所述知识图谱以{实体A，关系，实体B}三元组形式保存在txt或json文件中。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0026]1、本专利技术将该知识图谱作为知识库融入到下一代通信网络中以提高其对场景的认知能力以及实现按需服务的决策能力。该方法对通信场景进行要素分解并根据实际任务的需要构建出完整的场景本体结构，形成了对通信场景的完备规范的描述，并定义了相应的实体和关系类型，规范了场景知识的范围。
[0027]2、本专利技术在通信领域中构建一个有关场景认知与决策的知识图谱，此知识图谱可作为一个知识决策库用以辅助下一代通信网络架构以提升其智能性、灵活性和自主性。同时，传统的领域知识图谱的构建过程较为复杂，数据收集和标注过程也将消耗大量的时间，且所构建出的知识图谱往往因规模过大，涵盖范围过广而难以用于下游任务。相较于其他领域知识图谱的构建，本专利技术的优势在于结合了特定的需求，通过分析此图谱需要为下游任务提供什么样的信息进行了本体要素分解，最终构建了一种用于特定任务的领域知识图谱。这一方法将构建的图谱规模大大缩减，节省资源同时也能更好的应用于下游任务，对领域知识图谱的构建有一定的指导意义。
[0028]以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。
附图说明
[0029]图1是本专利技术实施例提供的一种6G全场景知识图谱的构建方法的流程图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种6G全场景知识图谱的构建方法，其特征在于，包括：进行6G场景核心要素分析，定义6G全场景本体的基本架构；完善所述基本构架的组成部分并确定知识图谱实体类型；根据所述知识图谱实体类型定义不同种类的关系以连接不同类型的实体；从获取的6G全场景相关数据中提取所需要的实体和关系并以三元组的形式进行存储，构建6G全场景知识图谱。2.根据权利要求1所述的6G全场景知识图谱的构建方法，其特征在于，所述6G全场景本体的基本架构包括四个核心要素：环境、资源、主体和需求，其中，所述环境表示6G场景所依赖的现实世界的真实环境，所述资源表示6G场景中能够利用的各类资源，所述主体表示6G场景中具有特定需求的用户，主体是存在于特定环境中的主体，所述需求表示6G场景中所具有的各类服务。3.根据权利要求1所述的6G全场景知识图谱的构建方法，其特征在于，根据下游任务需要完善所述基本构架的组成部分并确定知识图谱实体类型，包括：根据下游任务需要为所构建的6G全场景知识图谱定义下述实体类型：场景类实体：包括所有的通信场景或已定义但未完全实现的通信场景；环境类实体：场景所处的现实环境；服务/需求类实体：在具体环境中各种具体的服务或用户需求；资源类实体：场景中能够被使用的各类资源；主体类实体：场景中完成某项服务过程中的所有参与者；KPI类实体：用来描述服务对应的具体KPI；方法类实体：在各类通信环境中使用的技术、提出的各种策略或解决方案；特征类实体：描述不同场景、不同环境、不同技术、不同需求或服务具有的各种属性；能力类实体：用来表示技术、设备、场景等所具有的完成某个目标的能力。4.根据权利要求3所述的6G全场景知识图谱的构建方法，其特征在于，所述下游任务需要指根据需要6...

【专利技术属性】
技术研发人员：承楠，赵茁乔，傅连浩，李长乐，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：