一种基于知识图谱的个性化知识服务推荐系统

技术领域

本发明属于人工智能技术领域，尤其涉及一种基于知识图谱的个性化知识服务推荐系统。

背景技术

全球数据以每年58％的速度增长，而且全球数据的基数很大，使人们淹没在数据海洋中，其中仅有3％的数据具有标注信息，0.5％的数据被分析，所以信息也无法得到有效的利用，为了解决信息过载，具有过滤和筛选信息功能的搜索引擎和推荐系统被提出，前者能快速地反馈与用户描述相关的内容，后者能个性化地为用户推荐合适内容，辅助用户快速决策。对比搜索引擎和推荐系统，搜索引擎主要针对需求明确、大众化的信息服务，可以通过查询推荐来改善用户的体验，而对于需求不明确、个性化的信息服务，就需要推荐系统来解决，推荐系统可以主动推荐合适内容。信息需求存在长尾现象，推荐系统通过对用户行为的挖掘，获取用户和产品之间的潜在关联，从而进行个性化的信息服务。推荐系统在日常生活中无处不在，如豆瓣、知乎、百度的新闻传播间、网易云音乐推荐和京东商品推荐等，其已经成为人们生活中不可缺少的一种服务方式。

知识图谱是一个包括知识表示、知识构建、知识维护以及知识应用的完整生态系统，主要由经典知识表示理论(一阶谓词逻辑、语义网络、框架、脚本)和语义网资源描述框架(XML、RDF、RDF Schema、OWL)组成。

为什么要选择知识图谱，主要是基于以下的原因：

1)知识图谱是人工智能应用不可或缺的基础资源；

2)语义表达能力丰富，能够胜任当前知识服务；

3)描述形式统一，便于不同类型知识的集成与融合；

4)表示方法对人类友好，给众包等方式编辑和构建知识提供了便利；

5)以二元关系为基础的描述形式，便于知识的自动获取；

6)表示方法对计算机友好，支持高效推理；

7)基于图结构的数据格式，便于计算机系统的存储与检索。

知识图谱包含了实体之间丰富的语义关联，为推荐系统提供了潜在的辅助信息来源。

博士生教育存在的突出问题和不足，包括教育目标单一，研究领域太过狭窄和专门化，主要以学科为培养单位；不重视培养学生广泛而必要的通用能力，跨学科合作研究能力和创新实践能力不足；博士生没有为学术界外部就业做好准备。而由于内部的各类知识信息无法进行有效的传递与融合，“孤军奋战”的模式使得博士毕业生的能力素质存在欠缺或不匹配。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于知识图谱的个性化知识服务推荐系统，用户可以通过知识图谱构建单元，预先构建自己所要学习的知识图谱体系，进一步通过知识图谱体系进行学习和查询以及知识体系的延展，从而帮助用户获取学习的各类知识信息之间的有效的传递与融合。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于知识图谱的个性化知识服务推荐系统，包括读博陪跑服务模块，所述读博陪跑服务模块包括知识图谱构建单元、知识查询单元、知识学习路径规划单元和知识延展单元；

所述知识图谱构建单元，用于供用户构建自己的知识图谱体系；

所述知识查询单元，用于查询系统中已有知识图谱中的知识点的内容；

所述知识学习路径规划单元，用于在用户学习完成一个知识点后，向用户推荐新的知识点学习；

所述知识延展单元，用于向用户推送扩展知识点，所述扩展知识点为不在用户的知识图谱体系中的知识点。

上述一种基于知识图谱的个性化知识服务推荐系统，还包括在线项目制科研学术辅导服务模块，在线项目制科研学术辅导服务模块包括项目接收单元、项目分解单元和成果评价单元；

所述项目接收单元，用于接收项目研发请求；所述项目研发请求包括项目名称、项目需求和项目完结时间点；

所述项目分解单元，用于供用户根据所述项目需求，分解出若干项目任务及每个任务对应的任务完结时间点；

所述成果评价单元，用于供用户对每个所述项目任务的完成结果进行评价。

上述一种基于知识图谱的个性化知识服务推荐系统，还包括创新创业培训服务模块，所述创新创业培训服务模块包括创新创业学习单元、工商注册单元和融资贷款单元；

所述创新创业学习单元，用于上传、下载和播放创新创业视频；

所述工商注册单元，用于供用户填报工商注册所需信息，并提交工商注册所需信息至工商系统；

所述融资贷款单元，用于供用户发起融资请求和贷款请求，并在请求通过后供用户签订融资协议或贷款协议。

上述一种基于知识图谱的个性化知识服务推荐系统，还包括问答社群服务模块，所述问答社群服务模块用于供用户在社群中发表问题和回答问题。

上述一种基于知识图谱的个性化知识服务推荐系统，所述知识图谱构建单元在构建知识图谱体系时，包括以下步骤：

获取用户发起的添加知识点请求；所述添加知识点请求包括知识点名称、知识点描述和知识点掌握程度；

查询当前知识图谱中是否已有添加知识点请求中的知识点信息，若有，则返回当前知识点已存在，若无，则将当前知识点存储至知识图谱体系中，并获取当前知识点与知识图谱中其他知识点之间的映射关系，若有映射关系，则建立两个知识点之间的关联关系。

上述一种基于知识图谱的个性化知识服务推荐系统，所述知识学习路径规划单元在向用户推荐新的知识点学习时包括以下步骤：

获取当前刚学完的知识点，并筛选出与刚学完知识点关联的知识点，若无关联的知识点，则退出；若有关联的知识点，则进一步筛选出未学习完成的关联知识点，对筛选出的关联知识点中级别最低的一个知识点进行学习，所述知识点的级别指该知识点的前置知识点的数量。

上述一种基于知识图谱的个性化知识服务推荐系统，所述知识延展单元在向用户推送扩展知识点时，包括以下步骤：

获取用户当前的知识图谱；

查询与当前知识图谱相似度最高的云图谱；

取查询到的云图谱中与当前知识图谱的区别知识点；

取区别知识点中级别最低的知识点推送用户。

本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明用户可以通过知识图谱构建单元，预先构建自己所要学习的知识图谱体系，进一步通过知识图谱体系进行学习和查询以及知识体系的延展，从而帮助用户获取学习的各类知识信息之间的有效的传递与融合。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的架构图。

图2为本发明读博陪跑服务模块的架构图。

图3为本发明在线项目制科研学术辅导服务模块的架构图。

具体实施方式

如图1—图3所示，一种基于知识图谱的个性化知识服务推荐系统，包括读博陪跑服务模块100、在线项目制科研学术辅导服务模块200、创新创业培训服务模块300和问答社群服务模块400。

本实施例中，所述读博陪跑服务模块100包括知识图谱构建单元101、知识查询单元102、知识学习路径规划单元103和知识延展单元104；

所述知识图谱构建单元101，用于供用户构建自己的知识图谱体系；

具体地，所述知识图谱构建单元101在构建知识图谱体系时，包括以下步骤：

步骤1、获取用户发起的添加知识点请求；所述添加知识点请求包括知识点名称、知识点描述和知识点掌握程度；例如，“区块链技术-概念包括:交易(Transaction):一次操作，导致账本状态的一次改变，如添加一条记录；区块(Block):记录一段时间内发生的交易和状态结果，是对当前账本状态的一次共识；链(Chain):由一个个区块按照发生顺序串联而成，是整个状态变化的日志记录。如果把区块链作为一个状态机，则每次交易就是试图改变一次状态，而每次共识生成的区块，就是参与者对于区块中所有交易内容导致状态改变的结果进行确认。用通俗的话阐述区块链:如果我们把数据库假设成一本账本，读写数据库就可以看做一种记账的行为，区块链技术的原理就是在一段时间内找出记账最快最好的人，由这个人来记账，然后将账本的这一页信息发给整个系统里的其他所有人。这也就相当于改变数据库所有的记录，发给全网的其他每个节点，所以区块链技术也称为分布式账本(distributed ledger)。掌握程度：20％”

步骤2、查询当前知识图谱中是否已有添加知识点请求中的知识点信息，若有，则返回当前知识点已存在，若无，则将当前知识点存储至知识图谱体系中，并获取当前知识点与知识图谱中其他知识点之间的映射关系，若有映射关系，则建立两个知识点之间的关联关系。

需要说明的是，所述知识点与知识点间的映射关系包括正向映射和反向映射，正向映射指从前置知识点映射到后置知识点，例如，区块链技术中包含了分布设技术，要掌握区块链技术就需要先掌握分布式技术，即分布式技术为区块链技术的前置知识点，从分布式技术映射到区块链技术即为正向映射，反之，从区块链技术映射到分布式技术即为反向映射。

通过知识图谱构建单元101，用户自行构建知识图谱体系，可以帮助用户系统化的梳理自身的知识点以及各个知识点描述和对知识点掌握程度，在梳理过程中，用户可加深对知识的掌握。

本实施例中，所述知识查询单元102，用于查询系统中已有知识图谱中的知识点的内容；

需要说明的是，所述知识查询单元102在查询知识点内容时，具体为，向用户返回用户对知识点的描述部分，以及该知识点所有前置知识点的情况，例如用户在查询区块链技术时，除了向用户返回区块链的描述外，还向用户返回所有的区块链的前置知识点图谱情况，这样方便用户定位自己所不理解的地方。

本实施例中，所述知识学习路径规划单元103，用于在用户学习完成一个知识点后，向用户推荐新的知识点学习；

所述知识学习路径规划单元103在向用户推荐新的知识点学习时包括以下步骤：

获取当前刚学完的知识点，并筛选出与刚学完知识点关联的知识点，若无关联的知识点，则退出；若有关联的知识点，则进一步筛选出未学习完成的关联知识点，对筛选出的关联知识点中级别最低的一个知识点进行学习，所述知识点的级别指该知识点的前置知识点的数量。

本领域技术人员应当理解，所述知识点的级别还可以采用其他维度进行衡量，例如对知识点的技术领域、学科领域或应用领域进行分类，对每个领域中的知识点配以不同的级别权重，还有维度可以用知识点在邻域中所处的层级数及当前层级中知识点的数量、知识点直接关联的知识点数量；例如知识点级别

需要说明的是，通过知识学习路径规划单元103的运行，可以帮助用户从最相邻和最容易两个角度进行知识点推荐，以使用户可以更有效率的进行学习。

本实施例中，所述知识延展单元104，用于向用户推送扩展知识点，所述扩展知识点为不在用户的知识图谱体系中的知识点。

所述知识延展单元104在向用户推送扩展知识点时，包括以下步骤：

步骤1、获取用户当前的知识图谱；

步骤2、查询与当前知识图谱相似度最高的云图谱；

步骤3、取查询到的云图谱中与当前知识图谱的区别知识点；

步骤4、取区别知识点中级别最低的知识点推送用户。

需要说明的是，每个所述用户构建的知识图谱体系将会统一在一个分布式系统构建的存储中进行保存，随着每个用户的知识图谱体系的完善，将都会是一个宝贵的财富，当一个用户的知识图谱完善到极致后，可以在一定程度上认为该用户已经到达自己的极限，此时通过知识延展单元104 获取其他用户的知识图谱，可以打破个人极限，提升自身。另外需要说明的是，两个知识图谱相似度的技术，可以采用统计学的方法，通过统计相似知识点的数量来衡量相似度。相似知识点的统计采用两个知识点之间描述的相似度计算，计算时可以以知识点的领域、领域层级、知识点关联的知识点内容，知识点本身的描述等多个维度对知识点之间的相似度进行衡量。

本发明还包括在线项目制科研学术辅导服务模块200，在线项目制科研学术辅导服务模块200包括项目接收单元201、项目分解单元202和成果评价单元203；

所述项目接收单元201，用于接收项目研发请求；所述项目研发请求包括项目名称、项目需求和项目完结时间点；

所述项目分解单元202，用于供用户根据所述项目需求，分解出若干项目任务及每个任务对应的任务完结时间点；

所述成果评价单元203，用于供用户对每个所述项目任务的完成结果进行评价。

需要说明的是，所述项目分解单元202的思路与知识图谱构建单元 101的思路相似，通过对项目分解成若干个任务，用户可以将每个项目作为一个需要完善的知识图谱一样进行完善每个任务(知识点)，并且完善后相应还可以制作一个对应的知识图谱，丰富自己的知识图谱体系。

本发明还包括，还包括创新创业培训服务模块300，所述创新创业培训服务模块300包括创新创业学习单元、工商注册单元和融资贷款单元；

所述创新创业学习单元，用于上传、下载和播放创新创业视频；

所述工商注册单元，用于供用户填报工商注册所需信息，并提交工商注册所需信息至工商系统；

所述融资贷款单元，用于供用户发起融资请求和贷款请求，并在请求通过后供用户签订融资协议或贷款协议。

需要说明的是，创新创业培训服务模块300的设计目的主要是为了方便用户研发成果的落地，实际中当大量的用户使用本发明所述系统后，每个项目的发起、研发和落地将会流程化，一方面在项目起始之初可以通过发起融资请求和贷款请求评估项目落地的资金支持，另一方面通过项目研发的线上过程，一方面可以避免重复研发问题，另一方方面，研发过程数据的保留可以保护研发成果继续重复利用。

本实施例中，还包括问答社群服务模块400，所述问答社群服务模块 400用于供用户在社群中发表问题和回答问题。

需要说明的是，所述问答社群服务模块400，用于供用户之间的互相交流，方便用户之间的学术交流。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。