⑴ 知识图谱是什么有哪些应用价值
知识图谱 (Knowledge Graph) 是当前的研究热点。自从2012年Google推出自己第一版知识图谱以来,它在学术界和工业界掀起了一股热潮。各大互联网企业在之后的短短一年内纷纷推出了自己的知识图谱产品以作为回应。比如在国内,互联网巨头网络和搜狗分别推出”知心“和”知立方”来改进其搜索质量。那么与这些传统的互联网公司相比,对处于当今风口浪尖上的行业 - 互联网金融, 知识图谱可以有哪方面的应用呢?
目录
1. 什么是知识图谱?
2. 知识图谱的表示
3. 知识图谱的存储
4. 应用
5. 挑战
6. 结语
1. 什么是知识图谱?
知识图谱本质上是语义网络,是一种基于图的数据结构,由节点(Point)和边(Edge)组成。在知识图谱里,每个节点表示现实世界中存在的“实体”,每条边为实体与实体之间的“关系”。知识图谱是关系的最有效的表示方式。通俗地讲,知识图谱就是把所有不同种类的信息(Heterogeneous Information)连接在一起而得到的一个关系网络。知识图谱提供了从“关系”的角度去分析问题的能力。
知识推理
推理能力是人类智能的重要特征,使得我们可以从已有的知识中发现隐含的知识, 一般的推理往往需要一些规则的支持【3】。例如“朋友”的“朋友”,可以推理出“朋友”关系,“父亲”的“父亲”可以推理出“祖父”的关系。再比如张三的朋友很多也是李四的朋友,那我们可以推测张三和李四也很有可能是朋友关系。当然,这里会涉及到概率的问题。当信息量特别多的时候,怎么把这些信息(side information)有效地与推理算法结合在一起才是最关键的。常用的推理算法包括基于逻辑(Logic) 的推理和基于分布式表示方法(Distributed Representation)的推理。随着深度学习在人工智能领域的地位变得越来越重要,基于分布式表示方法的推理也成为目前研究的热点。如果有兴趣可以参考一下这方面目前的工作进展【4,5,6,7】。
大数据、小样本、构建有效的生态闭环是关键
虽然现在能获取的数据量非常庞大,我们仍然面临着小样本问题,也就是样本数量少。假设我们需要搭建一个基于机器学习的反欺诈评分系统,我们首先需要一些欺诈样本。但实际上,我们能拿到的欺诈样本数量不多,即便有几百万个贷款申请,最后被我们标记为欺诈的样本很可能也就几万个而已。这对机器学习的建模提出了更高的挑战。每一个欺诈样本我们都是以很高昂的“代价”得到的。随着时间的推移,我们必然会收集到更多的样本,但样本的增长空间还是有局限的。这有区别于传统的机器学习系统,比如图像识别,不难拿到好几十万甚至几百万的样本。
在这种小样本条件下,构建有效的生态闭环尤其的重要。所谓的生态闭环,指的是构建有效的自反馈系统使其能够实时地反馈给我们的模型,并使得模型不断地自优化从而提升准确率。为了搭建这种自学习系统,我们不仅要完善已有的数据流系统,而且要深入到各个业务线,并对相应的流程进行优化。这也是整个反欺诈环节必要的过程,我们要知道整个过程都充满着博弈。所以我们需要不断地通过反馈信号来调整我们的策略。
6. 结语
知识图谱在学术界和工业界受到越来越多的关注。除了本文中所提到的应用,知识图谱还可以应用在权限管理,人力资源管理等不同的领域。在后续的文章中会详细地讲到这方面的应用。
参考文献
【1】De Abreu, D., Flores, A., Palma, G., Pestana, V., Pinero, J., Queipo, J., ... & Vidal, M. E. (2013). Choosing Between Graph Databases and RDF Engines for Consuming and Mining Linked Data. In COLD.
【2】User Behavior Tutorial
【3】刘知远 知识图谱——机器大脑中的知识库 第二章 知识图谱——机器大脑中的知识库
【4】Nickel, M., Murphy, K., Tresp, V., & Gabrilovich, E. A Review of Relational Machine Learning for Knowledge Graphs.
【5】Socher, R., Chen, D., Manning, C. D., & Ng, A. (2013). Reasoning with neural tensor networks for knowledge base completion. In Advances in Neural Information Processing Systems (pp. 926-934).
【6】Bordes, A., Usunier, N., Garcia-Duran, A., Weston, J., & Yakhnenko, O. (2013). Translating embeddings for modeling multi-relational data. In Advances in Neural Information Processing Systems (pp. 2787-2795).
【7】Jenatton, R., Roux, N. L., Bordes, A., & Obozinski, G. R. (2012). A latent factor model for highly multi-relational data. In Advances in Neural Information Processing Systems(pp. 3167-3175).
⑵ 什么是知识管理系统
什么是知识管理系统?
关于什么是知识管理系统,并没有一个统一的定义。根据组织状况的不同,每个组织都需要发现适合自己的知识管理系统。当我们讨论知识管理系统时,我们集中在那些能够有效存储信息,同时能够实现高效的知识流转、共享、发现的系统。例如:
l 一种能够按照索引访问那些关键的商业资料(例如销售概况或者员工对企业流程的建议)的文档管理系统。
l 一个专业技能发现工具,使用它可以发现在整个组织或者企业中,那些人在特定的领域中具备了较高的专业的技能,并探讨如何分享这些技能。
您的组织是否需要一个知识管理系统?
其实目前在很多的公司中都存在着很好的“知识管理系统”,当然这种系统是一种非正式的、零散的、不系统的应用,同时这种自发的系统主要是手工操作的系统。例如企业的经理们经常使用网络上的共享硬盘或者是Exchange中的公用文件夹来储存重要的资料,同时经理们主要通过电话或者电子邮件的形式对于企业内人员进行观察,从而发现那些专业技能方面的行家里手。
这些非正式的、零散的、不系统的应用可以解决部分企业知识管理中的问题,但是随着组织或企业的成长,特别是地域的扩张,一个自动化的知识管理系统就显示出非常重要的意义,相对与原始的手工知识管理它可以为企业带来更加巨大的利益。它通过更好的组织信息、分享信息、使用信息以及提供搜寻功能,使得企业的员工和各级经理们可以容易的在最合适的时间找到最合适的文档并能找到拥有某种核心能力的最合适职员。
成功的知识管理实施的关键是什么?
l 与任何大型信息系统实施一样,高层的支持对于知识管理系统实施的成败是十分关键的。由于大部分企业或者组织中都没有专门的部门负责知识管理,在实施过程中,高层管理人员必须既要支持系统的实施,又要支持一个新的部门的成立---一个负责全组织内知识管理的部门。高层的支持必须是竭尽全力的,这种支持来自与高层对于知识管理的正确认识和对知识管理对企业价值的认知。
l 信息的手工输入是知识管理系统中对信息进行分类和组织的关键问题。许多管理人员期望计算机可以自动产生一个令系统用户满意的分类(信息组织方案)。这是一个错误的设想,对新信息的分类和对关键词的组织都是决定系统成败的任务。在这个过程中,技术可以发挥部分作用,但主要的依靠力量还是组织内的员工
⑶ 知识图谱可以用python构建吗
知识图谱可以用python构建吗?
答案当然是可以的!!!
那么如何使用python构建
什么是知识图谱
从Google搜索,到聊天机器人、金融风控、物联网场景、智能医疗、自适应教育、推荐系统,无一不跟知识图谱相关。它在技术领域的热度也在逐年上升。
互联网的终极形态是万物的互联,而搜索的终极目标是对万物的直接搜索。传统搜索引擎依靠网页之间的超链接实现网页的搜索,而语义搜索是直接对事物进行搜索,如人物、机构、地点等。这些事物可能来自文本、图片、视频、音频、IoT设备等各种信息资源。而知识图谱和语义技术提供了关于这些事物的分类、属性和关系的描述,使得搜索引擎可以直接对事物进行索引和搜索。
知识图谱是由Google公司在2012年提出来的一个新的概念。从学术的角度,我们可以对知识图谱给一个这样的定义:“知识图谱本质上是语义网络(Semantic Network)的知识库”。但这有点抽象,所以换个角度,从实际应用的角度出发其实可以简单地把知识图谱理解成多关系图(Multi-relational Graph)。
那什么叫多关系图呢? 学过数据结构的都应该知道什么是图(Graph)。图是由节点(Vertex)和边(Edge)来构成,但这些图通常只包含一种类型的节点和边。但相反,多关系图一般包含多种类型的节点和多种类型的边。
本项目利用pandas将excel中数据抽取,以三元组形式加载到neo4j数据库中构建相关知识图谱。
运行环境
基于Neo4j能够很容易构建知识图谱,除了用neo4j自带的cypher,也支持Python包py2neo创建节点和关系从而构建知识图谱。本项目是基于发票信息,将发票数据中结构化数据抽象成三元组,分别创建节点和关系从而构建成知识图谱。
具体包依赖可以参考文件requirements.txt
neo4j-driver==1.6.2numpy==1.15.3pandas==0.23.4parso==0.3.1pickleshare==0.7.5pluggy==0.8.0prompt-toolkit==1.0.15py==1.7.0py2neo==3Pygments==2.2.0pytest==3.9.3python-dateutil==2.7.5wcwidth==0.1.7wincertstore==0.2xlrd==1.1.0
将所需依赖安装到pyton中:pip install -r requirements.txt
Pandas抽取excel数据
python中pandas非常适用于数据分析与处理,可以将excel文件转换成dataframe格式,这种格式类似于Spark中的Dataframe结构,可以用类sql的形式对数据进行处理。
Excel数据结构如下
通过函数data_extraction和函数relation_extrantion分别抽取构建知识图谱所需要的节点数据以及联系数据,构建三元组。
数据提取主要采用pandas将excel数据转换成dataframe类型
invoice_neo4j.py
建立知识图谱所需节点和关系数据
DataToNeo4jClass.py
具体代码请移步到GitHub上下载
详细内容请到github下载,项目名neo4j-python-pandas-py2neo-v3
更多Python知识,请关注:Python自学网!!
⑷ 知识图谱有什么用处
知识图谱 (Knowledge Graph) 是当前的研究热点。自从2012年Google推出自己第一版知识图谱以来,它在学术界和工业界掀起了一股热潮。各大互联网企业在之后的短短一年内纷纷推出了自己的知识图谱产品以作为回应。比如在国内,互联网巨头网络和搜狗分别推出”知心“和”知立方”来改进其搜索质量。那么与这些传统的互联网公司相比,对处于当今风口浪尖上的行业 - 互联网金融, 知识图谱可以有哪方面的应用呢?
目录
1. 什么是知识图谱?
2. 知识图谱的表示
3. 知识图谱的存储
4. 应用
5. 挑战
6. 结语
1. 什么是知识图谱?
知识图谱本质上是语义网络,是一种基于图的数据结构,由节点(Point)和边(Edge)组成。在知识图谱里,每个节点表示现实世界中存在的“实体”,每条边为实体与实体之间的“关系”。知识图谱是关系的最有效的表示方式。通俗地讲,知识图谱就是把所有不同种类的信息(Heterogeneous Information)连接在一起而得到的一个关系网络。知识图谱提供了从“关系”的角度去分析问题的能力。
知识推理
推理能力是人类智能的重要特征,使得我们可以从已有的知识中发现隐含的知识, 一般的推理往往需要一些规则的支持【3】。例如“朋友”的“朋友”,可以推理出“朋友”关系,“父亲”的“父亲”可以推理出“祖父”的关系。再比如张三的朋友很多也是李四的朋友,那我们可以推测张三和李四也很有可能是朋友关系。当然,这里会涉及到概率的问题。当信息量特别多的时候,怎么把这些信息(side information)有效地与推理算法结合在一起才是最关键的。常用的推理算法包括基于逻辑(Logic) 的推理和基于分布式表示方法(Distributed Representation)的推理。随着深度学习在人工智能领域的地位变得越来越重要,基于分布式表示方法的推理也成为目前研究的热点。如果有兴趣可以参考一下这方面目前的工作进展【4,5,6,7】。
大数据、小样本、构建有效的生态闭环是关键
虽然现在能获取的数据量非常庞大,我们仍然面临着小样本问题,也就是样本数量少。假设我们需要搭建一个基于机器学习的反欺诈评分系统,我们首先需要一些欺诈样本。但实际上,我们能拿到的欺诈样本数量不多,即便有几百万个贷款申请,最后被我们标记为欺诈的样本很可能也就几万个而已。这对机器学习的建模提出了更高的挑战。每一个欺诈样本我们都是以很高昂的“代价”得到的。随着时间的推移,我们必然会收集到更多的样本,但样本的增长空间还是有局限的。这有区别于传统的机器学习系统,比如图像识别,不难拿到好几十万甚至几百万的样本。
在这种小样本条件下,构建有效的生态闭环尤其的重要。所谓的生态闭环,指的是构建有效的自反馈系统使其能够实时地反馈给我们的模型,并使得模型不断地自优化从而提升准确率。为了搭建这种自学习系统,我们不仅要完善已有的数据流系统,而且要深入到各个业务线,并对相应的流程进行优化。这也是整个反欺诈环节必要的过程,我们要知道整个过程都充满着博弈。所以我们需要不断地通过反馈信号来调整我们的策略。
6. 结语
知识图谱在学术界和工业界受到越来越多的关注。除了本文中所提到的应用,知识图谱还可以应用在权限管理,人力资源管理等不同的领域。在后续的文章中会详细地讲到这方面的应用。
参考文献
【1】De Abreu, D., Flores, A., Palma, G., Pestana, V., Pinero, J., Queipo, J., ... & Vidal, M. E. (2013). Choosing Between Graph Databases and RDF Engines for Consuming and Mining Linked Data. In COLD.
【2】User Behavior Tutorial
【3】刘知远 知识图谱——机器大脑中的知识库 第二章 知识图谱——机器大脑中的知识库
【4】Nickel, M., Murphy, K., Tresp, V., & Gabrilovich, E. A Review of Relational Machine Learning for Knowledge Graphs.
【5】Socher, R., Chen, D., Manning, C. D., & Ng, A. (2013). Reasoning with neural tensor networks for knowledge base completion. In Advances in Neural Information Processing Systems (pp. 926-934).
【6】Bordes, A., Usunier, N., Garcia-Duran, A., Weston, J., & Yakhnenko, O. (2013). Translating embeddings for modeling multi-relational data. In Advances in Neural Information Processing Systems (pp. 2787-2795).
【7】Jenatton, R., Roux, N. L., Bordes, A., & Obozinski, G. R. (2012). A latent factor model for highly multi-relational data. In Advances in Neural Information Processing Systems(pp. 3167-3175).
⑸ 知识图谱主要是做什么的
知识图谱是以框图的形式按一定的逻辑关系把相关知识点联系起来,一方面看现有知识图谱,更好复习知识内容,另一方面自己画知识图谱,整理自己的知识。
⑹ 制作知识图谱需要什么软件
知识图谱(Knowledge Graph)又称为科学知识图谱,在图书情报界称为知识域可视化或知识领域映射地图,是显示知识发展进程与结构关系的一系列各种不同的图形,用可视化技术描述知识资源及其载体,挖掘、分析、构建、绘制和显示知识及它们之间的相互联系。
⑺ 什么是知识图谱
知识图谱,是通过将应用数学、图形学、信息可视化技术、信息科学等学科的理论与方法与计量学引文分析、共现分析等方法结合,并利用可视化的图谱形象地展示学科的核心结构、发展历史、前沿领域以及整体知识架构达到多学科融合目的的现代理论。
⑻ 知识图谱是如何实现自动化构建
通过自然语言处理,从专业领域的自然语言数据和结构化数据中抽取出实体和关系,构建三层知识图谱。
⑼ 如何构建知识图谱
自己建吗可以下载图谱软件构建
http://www.cnblogs.com/R0b1n/p/5224065.html可以参考一下这个
SPSS: 大型统计分析软件,商用软件。具有完整的数据输入、编辑、统计分析、报表、图形绘制等功能。常用于多元统计分析、数据挖掘和数据可视化。
Bibexcel: 瑞典科学计量学家Persoon开发的科学计量学软件,用于科学研究免费软件。具有文献计量分析、引文分析、共引分析、耦合分析、聚类分析和数据可视化等功能。可用于分析ISI的SCI、SSCI和A&HCI文献数据库。
HistCite: Eugene Garfield等人于2001年开发的科学文献引文链接分析和可视化系统,免费软件。可对ISI的SCI、SSCI和SA&HCI等文献数据库的引文数据进行计量分析,生成文献、作者和期刊的引文矩阵和实时动态引文编年图。直观的反映文献之间的引用关系、主题的宗谱关系、作者历史传承关系、科学知识发展演进等。
CiteSpace: 陈超美博士开发的专门用于科学知识图谱绘制的免费软件。国内使用最多知识图谱绘制软件。可用于追踪研究领域热点和发展趋势,了解研究领域的研究前沿及演进关键路径,重要的文献、作者及机构。可用于对ISI、CSSCI和CNKI等多种文献数据库进行分析。
TDA: Thomson Data Analyzer(TDA)是Thomson集团基于VantagePoint开发文献分析工具。商用软件。具有去重、分段等数据预处理功能;可形成共现矩阵、因子矩阵等多种分析矩阵;可使用Pearson、Cosine等多种算法进行数据标准化;可进行知识图谱可视化展示。
Sci2 Tools: 印第安纳大学开发的用于研究科学结构的模块化工具可从时间、空间、主题、网络分析和可视化等多角度,分析个体、局部和整体水平的知识单元。
ColPalRed: Gradnada大学开发的共词单元文献分析软件。商用软件。结构分析,在主题网络中展现知识(词语及其关系);战略分析,通过中心度和密度,在主题网络中为主题定位;动态分析,分析主题网络演变,鉴定主题路径和分支。
Leydesdorff: 系类软件。阿姆斯特丹大学Leydesdorff开发的这对文献计量的小程序集合。处理共词分析、耦合分析、共引分析等知识单元体系。使用“层叠图”实现可视化知识的静态布局和动态变化。
Word Smith: 词频分析软件。可将文本中单词出现频率排序和找出单词的搭配词组。
NWB Tools: 印第安纳大学开发的对大规模知识网络进行建模、分析和可视化工具. 数据预处理;构建共引、共词、耦合等多种网络;可用多种方法进行网络分析;可进行可视化展示.
Ucinet NetDraw: Ucinet是社会网络分析工具。包括网络可视化工具Net Draw。用于处理多种关系数据,可通过节点属性对节点的颜色、形状和大小等进行设置。用于社交网络分析和网络可视化。
Pajek: 来自斯洛文尼亚的分析大型网络的社会网络分析免费软件。Pajek基于图论、网络分析和可视化技术,主要用于大型网络分解,网络关系展示,科研作者合作网络图谱的绘制。
VOSviewer: 荷兰莱顿大学开发的文献可视化分析工具。使用基于VOS聚类技术技术实现知识单元可视化工具。突出特点可视化能力强,适合于大规模样本数据。四种视图浏览:标签视图、密度视图、聚类视图和分散视图。
[4]陈悦, 刘则渊, 陈劲等. 科学知识图谱的发展历程[J]. 科学学研究, 2008, (03): 449-460.
[5]Shiffrin, R.M., and Katy Börner. Mapping Knowledge Domains[C]. Proc. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America pp. 5183-5185.
[6]Börner, K., Chen, C.和Boyack, K.W. Visualizing knowledge domains[J]. Annual review of information science and technology, 2003, 37, (1): 179-255.
[7]CM, C. CiteSpace II: Detecting and visualizing emerging trends and transient patterns in scientific literature[J]. Journal of the American Society for Information Science and Technology, 2006, 57, (3): 359-377.
[8]陈悦和刘则渊. 悄然兴起的科学知识图谱[J]. 科学学研究, 2005, (02): 149-154.
[9]邱均平. 信息计量学[M]. (武汉大学出版社, 2007. 2007).
[10]沙勇忠和牛春华. 信息分析[M]. (科学出版社, 2009. 2009).
[11]塞沃尔, 建军和煦. 链接分析: 信息科学的研究方法[M]. (东南大学出版社, 2009. 2009).
[12]Egghe, L.和Rousseau, R. Introction to informetrics: Quantitative methods in library, documentation and information science[J]. 1990
[13]韩家炜, 坎伯, 裴健等. 数据挖掘: 概念与技术[M]. (机械工业出版社, 2007. 2007).
[14]Wasserman, S. Social network analysis: Methods and applications[M]. (Cambridge university press, 1994. 1994).
[15]Persson, O., R. Danell, J. Wiborg Schneider. How to use Bibexcel for various types of bibliometric analysis[C]. Proc. International Society for Scientometrics and Informetrics., Leuven, Belgium2009 pp. 9–24.
[16]Yang, Y., Akers, L., Klose, T.等. Text mining and visualization tools–impressions of emerging capabilities[J]. World Patent Information, 2008, 30, (4): 280-293.
[17]Börner, K., Huang, W., Linnemeier, M.等. Rete-netzwerk-red: analyzing and visualizing scholarly networks using the Network Workbench Tool[J]. Scientometrics, 2010, 83, (3): 863-876.
[18]廖胜姣. 科学知识图谱绘制工具:SPSS和TDA的比较研究[J]. 图书馆学研究, 2011, (05): 46-49.
[19]Scott, M. WordSmith tools[M]. (Oxford: Oxford University Press, 1996. 1996).
[20]Batagelj, V.和Mrvar, A. Pajek - Program for Large Network Analysis[M]. (1998. 1998).
[21]Borgatti, S.P., Everett, M.G.和Freeman, L.C. Ucinet for Windows: Software for social network analysis[J]. 2002
[22]Van Eck, N.J.和Waltman, L. VOSviewer: A computer program for bibliometric mapping[J]. 2009
⑽ 知识图谱概念是什么
知识图谱的概念是:知识图谱是自顶向下(top-down)的构建方式。自顶向下指的是先为知识图谱定义好本体与数据模式,再将实体加入到知识库。
该构建方式需要利用一些现有的结构化知识库作为其基础知识库,例如 Freebase 项目就是采用这种方式,它的绝大部分数据是从维基网络中得到的。
然而目前,大多数知识图谱都采用自底向上(bottom-up)的构建方式。自底向上指的是从一些开放连接数据(也就是 “信息”)中提取出实体,选择其中置信度较高的加入到知识库,再构建实体与实体之间的联系。
知识图谱的体系架构是:
知识图谱的架构主要包括自身的逻辑结构以及体系架构。
知识图谱在逻辑结构上可分为模式层与数据层两个层次,数据层主要是由一系列的事实组成,而知识将以事实为单位进行存储。
如果用(实体1,关系,实体2)、(实体、属性,属性值)这样的三元组来表达事实,可选择图数据库作为存储介质,例如开源的 Neo4j、Twitter 的 FlockDB、JanusGraph 等。
模式层构建在数据层之上,主要是通过本体库来规范数据层的一系列事实表达。本体是结构化知识库的概念模板,通过本体库而形成的知识库不仅层次结构较强,并且冗余程度较小。
大规模知识库的构建与应用需要多种智能信息处理技术的支持。通过知识抽取技术,可以从一些公开的半结构化、非结构化的数据中提取出实体、关系、属性等知识要素。通过知识融合,可消除实体、关系、属性等指称项与事实对象之间的歧义,形成高质量的知识库。
知识推理则是在已有的知识库基础上进一步挖掘隐含的知识,从而丰富、扩展知识库。分布式的知识表示形成的综合向量对知识库的构建、推理、融合以及应用均具有重要的意义。