论文中文题名: | 数据驱动的设备维护知识图谱构建方法研究 |
姓名: | |
学号: | 19205217105 |
保密级别: | 公开 |
论文语种: | chi |
学科代码: | 085236 |
学科名称: | 工学 - 工程 - 工业工程 |
学生类型: | 硕士 |
学位级别: | 工程硕士 |
学位年度: | 2022 |
培养单位: | 西安科技大学 |
院系: | |
专业: | |
研究方向: | 装备状态监测与健康管理 |
第一导师姓名: | |
第一导师单位: | |
论文提交日期: | 2022-06-29 |
论文答辩日期: | 2022-06-02 |
论文外文题名: | Research on construction method of equipment Maintenance knowledge graph driven by data |
论文中文关键词: | |
论文外文关键词: | Equipment maintenance ; Knowledge graph ; Ontology construction ; Named entity recognition ; Relational extraction ; Knowledge quiz |
论文中文摘要: |
设备维护是制造业适应全球化进程的重要保障。设备维护知识对设备维护的发展具有重要的指导意义,但是设备维护知识来源广泛、数据量庞大、信息要素及结构复杂等因素使得知识的可用性较差。促进设备维护知识多源共享,挖掘设备维护知识内在关系,是促进设备维护发展的重要研究内容。知识图谱是将人类知识结构化形成的知识系统,也是人工智能研究和智能信息服务的核心技术,由于其具有赋予智能体深度理解、精准查询与逻辑推理等能力,被广泛的应用于各类垂直领域。构建设备维护知识图谱作为融合了人工智能的设备维护知识管理方式,能够整合设备维护领域中分散、关系复杂的数据信息,对设备维护知识进行高效管理和利用。 设备维护知识是构建领域知识图谱的核心资源,本文基于构建知识图谱的目的,考虑领域知识的专业性,首先分析本文研究的设备维护领域知识,设计了设备维护领域本体构建方法,并利用Protégé软件对构建的领域本体进行存储。 其次对设备维护实体类别进行了定义,并针对设备维护命名实体识别中存在的一词多义、嵌套实体等难点,设计了一种基于BERT-BiLSTM-CRF的设备维护命名实体识别模型。 然后研究了设备维护知识实体间的关系,基于实体识别结果,设计了一种基于R-BERT的设备维护实体关系抽取模型。 接着研究了设备维护知识存储技术,设计了映射规则并利用Neo4j图数据库进行知识存储,完成设备维护领域知识图谱构建。 再然后研究并完成了设备维护知识问答对设备维护知识图谱进行应用。最后基于设备维护知识图谱,设计了利用Django框架搭建前后端分离的设备维护知识图谱,并完善知识图谱系统各个模块功能,完成知识图谱系统可视化管理。 |
论文外文摘要: |
Equipment maintenance is an important guarantee for manufacturing industry to adapt to the process of globalization. Equipment maintenance knowledge has important guiding significance for the development of equipment maintenance, but the availability of equipment maintenance knowledge is poor due to such factors as wide sources, large amount of data, complex information elements and structure. It is an important research content to promote the development of equipment maintenance to promote multi-source sharing of equipment maintenance knowledge and to explore the internal relationship of equipment maintenance knowledge. Knowledge graph is a knowledge system that forms the structure of human knowledge, and it is also the core technology of artificial intelligence research and intelligent information service. Because of its ability to endue agents with deep understanding, accurate query and logical reasoning, it is widely used in various vertical fields. As a management method of equipment maintenance knowledge integrated with artificial intelligence, the construction of equipment maintenance knowledge map can integrate scattered and complex data information in the field of equipment maintenance and efficiently manage and utilize equipment maintenance knowledge. |
参考文献: |
[1]AMIT S. Introducing the knowledge graph[R]. America:Official Blog of Google, 2012. [2]张栋豪,刘振宇,郏维强,等. 知识图谱在智能制造领域的研究现状及其应用前景综述[J]. 机械工程学报,2021, 57(05): 90-113. [3]刘烨宸,李华昱. 领域知识图谱研究综述[J]. 计算机系统应用,2020, 29(06): 1-12. [4]徐增林,盛泳潘,贺丽荣,等. 知识图谱技术综述[J]. 电子科技大学学报,2016, 45(04): 589-606. [5]刘峤,李杨,段宏,等. 知识图谱构建技术综述[J]. 计算机研究与发展,2016, 53(03): 582-600. [6]朱海华. 客户需求驱动的产品服务系统在航空MRO领域的研究[D]. 南京:南京理工大学,2013. [7]李小涛,胡晓惠,李斌全.基于两层元数据与本体的异构数据共享技术[J]. 北京航空航天大学学报,2015, 41(08): 1476-1484. [8]陈飞. 基于维修BOM的复杂装备MRO服务管理系统的研究[D]. 浙江:浙江大学,2012. [9]杨珺婷. 基于BOM映射的机车检修计划方法研究[D]. 大连:大连理工大学, 2021 [10]程曜安,张力,刘英博,等. 大型复杂装备MRO系统解决方案[J]. 计算机集成制造系统,2010, 16(10): 2026-2037. [11]李鹏. 军医大学科研仪器设备知识地图构建的研究[D]. 重庆:第三军医大学,2004. [12]刘朝晖. 基于语义网的设备知识管理[D]. 武汉:武汉科技大学,2011. [13]曹现刚,罗璇,张鑫媛,等. 煤矿机电设备运行状态大数据管理平台设计[J]. 煤炭工程,2020, 52(2): 22-26. [14]段欣宇. 面向物联网监控的煤矿设备异构数据集成与分布式存储研究[D]. 西安:西安科技大学,2021. [15]魏顺平. 基于术语部件的领域本体自动构建方法研究—以教育技术学领域本体构建为例[J]. 电化教育研究, 2013, 34(5): 6. [16]冯瑶, 冯锡炜. 基于本体的教育资源推理查询原型系统设计与实现[J]. 计算机应用与软件, 2016, 33(10): 6. [17]王茜. 基于文本挖掘的动态本体构建方法研究[D]. 北京:中国农业大学,2007. [20]付苓. 基于大数据的领域本体动态构建方法研究—养生领域本体构建为例[J]. 情报理论与实践,2018, 41 (1) : 135-138. [21]桂冬冬, 王向前,李慧宗. 煤矿事故本体自动构建[J]. 工矿自动化,2019, 45 (9) : 75-79. [23]李涓子,侯磊. 知识图谱研究综述[J]. 山西大学学报:自然科学版,2017, 40(3): 6. [24]韩吉南,袁鸿翼,郑奎志,等. 面向航天装备大数据的知识图谱体系[J]. 国防科技,2021, 42(05): 40-46. [25]李连营,彭楚骄,郭邦祁,等. 海洋地图可视化方法的知识图谱构建[J]. 测绘地理信息,2022, 47(01): 77-80. [26]李哲,周斌,李文慧,等. 煤矿机电设备事故知识图谱构建及应用[J]. 工矿自动化,2022, 48(01): 109-112.. [27]张雨琪,李宗友,王映辉,等. 中医药知识图谱的构建与应用研究[J]. 世界中医药,2022, 17(04): 553-558. [28]孙镇,王惠临. 命名实体识别研究进展综述[J]. 现代图书情报技术,2010(06): 42-47. [29]孙茂松,黄昌宁,高海燕,等. 中文姓名的自动辨识[J]. 中文信息学报,1995, 9(2): 16-27. [30]彭春艳,张晖,包玲玉,等. 基于条件随机域的生物命名实体识别[J]. 计算机工程,2009, 35(22): 197-199. [31]乐娟,赵玺. 基于HMM的京剧机构命名实体识别算法[J]. 计算机工程,2013, 39(6): 266-271. [32]蓝雁玲. 基于多模板HMM的中文命名实体识别[D]. 广州:华南理工大学,2011. [42]许力,李建华. 基于BERT和BiLSTM-CRF的生物医学命名实体识别[J]. 计算机工程与科学,2021, 43(10): 1873-1879. [43]漆桂林,高桓,吴天星. 知识图谱研究进展[J]. 情报工程,2017, 3(1):22. [46]周新宇,李培峰. 基于信息交互增强的事件时序关系分类方法[J]. 计算机科学,2020, 47(11): 244-249. [47]万莹,孙连英,赵平,等. 基于信息增强BERT的关系分类[J]. 中文信息学报,2021, 35(03): 69-77. [49]王智悦,于清,王楠,等. 基于知识图谱的智能问答研究综述[J]. 计算机工程与应用,2020, 56(23): 1-11. [57]刘园园,李劲华,赵俊莉. 基于语义解析的领域问答系统的设计与实现[J]. 计算机应用与软件,2021, 38(11): 42-48+97. [61]陈晓军,向阳. 企业风险知识图谱的构建及应用[J]. 计算机科学,2020, 47(11): 237-243. [62]田迎,单娅辉,王时绘. 基于知识图谱的抑郁症自动问答系统研究[J]. 湖北大学学报(自然科学版),2020, 42(05): 587-591+596. [63]黄东晋,梁景坤,李娜,等. 基于Bi-LSTM的动画电影智能问答系统[J]. 现代电影技术,2020(05): 30-35+41. [64]翟林. 领域本体的半自动构建方法研究与实现[D]. 南京:东南大学,2005. [65]李丽双,郭元凯. 基于CNN-BLSTM-CRF模型的生物医学命名实体识别[J]. 中文信息学报,2018, 32(01): 116-122. [66]王向前,张宝隆,李慧宗. 本体研究综述[J]. 情报杂志,2016, 35(06): 163-170. [67]姜亮,孙铁兵,屈福政. 基于本体的技术创新研究[J]. 中国机械工程,2008(15): 1853-1857. [69]周安美,于德介,刘坚,等. 基于本体和FTF的风力发电设备维护优化[J]. 中国机械工程,2014, 25(13): 1748-1754. |
中图分类号: | TH17 |
开放日期: | 2022-06-29 |