知识图谱(Knowledge Graph, KG)(王昊奋老师-课程学习笔记)

主要内容:
1、知识图谱的概念
2、典型知识库介绍(简)
3、知识图谱技术概览
4、典型案例简介


知识图谱(KG)的概念

知识图谱(KG)得益于Web的发展(更多的是数据层面),有着来源于KR、NLP、Web、AI多个方面的基因。知识图谱(KG)的概念演化如图:
KG的概念演化图

知识图谱是2012年后的提法,基础还是语义网本体论

知识图谱的本质包含:
一、 知识表示——Knowledge Representation
二、 基于知识表示的知识库——Knowledge Base
知识库的来源:知识构建、知识抽取、知识融合
知识库怎么用:语义搜索、知识问答

知识图谱由文本(Texts、Documents)的链接到对象(Objects)的链接。

知识图谱(KG)的作用:
1、辅助搜索
2、辅助问答
3、辅助决策
4、辅助AI:常识推理

知识图谱的深度学习的区别:
人的大脑依赖所学的知识进行思考、逻辑推理、理解语言。
可以将深度学习知识图谱比作是“聪明的AI”和“有学识的AI”。
1、深度学习:主要是【学习】能力,通过强大的计算能力,感知、识别、判断来进行学习。
2、知识图谱:主要是【推理】能力,通过已有的规则和

### 知识图谱的概念与技术实现 知识图谱是一种以图形结构表示和组织知识的方式,其核心目标是通过语义关系将实体连接起来,形成一个庞大的知识网络[^1]。这种技术架构起源于人工智能和语义网领域,并在2012年因Google推出的知识图谱而进入主流视野[^1]。 #### 技术实现 知识图谱技术实现涉及多个关键环节,包括数据获取、数据清洗、实体识别、关系抽取以及图谱构建等。具体而言: - **数据获取**:从结构化、半结构化或非结构化数据源中提取信息,例如数据库、网页内容或自然语言文本。 - **数据清洗**:对获取的数据进行去噪、标准化处理,确保数据质量。 - **实体识别**:利用自然语言处理技术识别出文本中的实体,如人名、地名、组织名等。 - **关系抽取**:分析实体之间的语义关系,例如“属于”、“位于”或“包含”。 - **图谱构建**:将实体和关系以图的形式存储,通常使用RDF(Resource Description Framework)或图数据库(如Neo4j)作为底层存储技术[^2]。 ```python # 示例代码:使用Neo4j创建简单的关系图 from neo4j import GraphDatabase def create_graph(driver): with driver.session() as session: session.run("CREATE (a:Entity {name: 'EntityA'})") session.run("CREATE (b:Entity {name: 'EntityB'})") session.run("MATCH (a:Entity {name: 'EntityA'}), (b:Entity {name: 'EntityB'}) CREATE (a)-[:RELATES_TO]->(b)") driver = GraphDatabase.driver("bolt://localhost:7687", auth=("neo4j", "password")) create_graph(driver) ``` #### 应用场景 知识图谱的应用场景非常广泛,涵盖了搜索引擎优化、智能问答系统、推荐系统等领域。以下是一些典型的应用案例: - **搜索引擎**:通过知识图谱,搜索引擎能够理解用户的查询意图并提供更精准的结果。例如,当用户搜索“巴黎”,系统可以区分出这是指法国的首都还是其他含义[^1]。 - **虚拟助手**:智能助手(如Siri、Alexa)依赖知识图谱来理解和回答用户的问题,提供个性化的服务。 - **推荐系统**:基于用户的行为数据和知识图谱中的关系,推荐系统可以为用户提供更加精准的内容推荐。 #### 构建方法 知识图谱的构建方法主要包括自动生成和人工编辑两种方式。自动构建主要依赖机器学习和自然语言处理技术,从大规模文本中提取实体和关系;而人工编辑则需要领域专家参与,确保知识的准确性和完整性[^2]。 ---
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