試論基于科學(xué)知識圖譜的大數(shù)據(jù)研究

程璐楠，程 濤，張 博，安奉弋

（1.國網(wǎng)大學(xué)（國網(wǎng)高培中心），北京100192；2.領(lǐng)規(guī)科技（北京）有限公司，北京100083）

在現(xiàn)階段的大數(shù)據(jù)時代當(dāng)中，需要在大量的數(shù)據(jù)信息中，有效地將符合自身需求的信息數(shù)據(jù)內(nèi)容提取出來，進(jìn)而實現(xiàn)大數(shù)據(jù)下的科學(xué)知識圖譜設(shè)計。在現(xiàn)階段的發(fā)展過程中，各行各業(yè)都在對大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行深入的研究。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以對該領(lǐng)域當(dāng)中的知識圖譜進(jìn)行相應(yīng)的繪制，這一方法成為研究過程中的有效解決方式。

1 大數(shù)據(jù)概念

在近些年的發(fā)展過程中，伴隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)普及，社交網(wǎng)絡(luò)成為當(dāng)下新興服務(wù)和云計算技術(shù)，成為高新技術(shù)類型。在當(dāng)下的社會發(fā)展過程中，數(shù)據(jù)信息的種類和規(guī)模在不斷擴(kuò)大當(dāng)中，大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，對人們的生活以及生產(chǎn)造成了較為明顯的影響，使得人們的生產(chǎn)方式和工作方式發(fā)生了較大的轉(zhuǎn)變。同時，在一些學(xué)術(shù)界和政府部門也在工作當(dāng)中面臨著諸多全新的挑戰(zhàn)，使大數(shù)據(jù)受到了全社會的重視。

對于大數(shù)據(jù)技術(shù)而言，現(xiàn)階段由于其技術(shù)的優(yōu)勢，受到了方方面面的重視，但是始終卻對大數(shù)據(jù)技術(shù)缺乏一個統(tǒng)一的定義。對于大數(shù)據(jù)而言，其是一種抽象的概念，僅僅從數(shù)據(jù)的數(shù)量上下定義，往往無法很好地進(jìn)行理解。大數(shù)據(jù)表面上是大量數(shù)據(jù)的集成體，但是也不同于海量數(shù)據(jù)、大量數(shù)據(jù)這樣的定義。早在2010 年，就有組織對大數(shù)據(jù)進(jìn)行了定義，將其稱為普通計算機(jī)軟件，無法在有效的時間內(nèi)對其數(shù)據(jù)信息進(jìn)行捕捉、管理以及處理的一種規(guī)模巨大的數(shù)據(jù)集。而中國的一個組織將其大數(shù)據(jù)定義為，大數(shù)據(jù)的實際規(guī)模已經(jīng)超過了典型數(shù)據(jù)庫軟件的實際采集、存儲、管理以及分析的能力范疇。為此，在這樣的定義當(dāng)中，也對大數(shù)據(jù)的兩個不同特征進(jìn)行了詮釋。分別為數(shù)據(jù)的規(guī)模能夠發(fā)生著一定的變化，同時在現(xiàn)階段的計算機(jī)軟件使用過程中，始終無法很好地對出現(xiàn)的大數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理。

2 知識圖譜介紹

伴隨著現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在全世界范圍內(nèi)正在高速發(fā)展當(dāng)中。使得在全球的發(fā)展過程中，信息數(shù)據(jù)呈現(xiàn)著爆炸式的增長，為此，人們在使用信息技術(shù)處理海量復(fù)雜的信息時，有效地提取自身需要的信息數(shù)據(jù)變得越發(fā)困難。在這樣的信息數(shù)據(jù)發(fā)展背景下，知識圖譜技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。知識圖譜能夠有效地將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識當(dāng)中的復(fù)雜領(lǐng)域進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘、信息處理、知識計量等操作，將其通過圖像方式，將其中的交叉學(xué)科良好地顯現(xiàn)出來。在該技術(shù)的使用過程中，始終堅持以科學(xué)為主的技術(shù)環(huán)節(jié)，并涉及到數(shù)學(xué)、信息科學(xué)以及計算機(jī)科學(xué)等諸多學(xué)科內(nèi)容。在現(xiàn)階段的發(fā)展過程中，該技術(shù)擁有較為良好的發(fā)展前景。

現(xiàn)階段，對于知識圖譜而言，由于是一種全新的技術(shù)領(lǐng)域，使得在該技術(shù)應(yīng)用過程中，還沒有形成相應(yīng)的完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。所以人們對于知識圖譜的應(yīng)用還在不斷地發(fā)展當(dāng)中。知識圖譜本質(zhì)上是語義知識庫的結(jié)構(gòu)化處理。可以很好地應(yīng)用一些符號形式，使當(dāng)下物理世界當(dāng)中的一些概念產(chǎn)生相互的關(guān)聯(lián)，可以有效地讓實體之間能夠產(chǎn)生相互連接的效果，進(jìn)而形成網(wǎng)狀的知識結(jié)構(gòu)體系。

3 知識圖譜應(yīng)用

3.1 科研領(lǐng)域

知識圖譜可以有效地通過引文聚類的分析方式，特別是通過在引文當(dāng)中形成的網(wǎng)狀關(guān)系進(jìn)行深入的研究，進(jìn)而可以有效地體現(xiàn)出每一個學(xué)科之間的親緣關(guān)系以及具體的結(jié)構(gòu)類型，還可以很好地對作者集體進(jìn)行劃分。同時，在分析的過程中，可以較為準(zhǔn)確地對不同學(xué)科當(dāng)中存在的交叉、滲透以及延伸的趨勢進(jìn)行分析。甚至還可以在分析的過程中，充分地掌握學(xué)科產(chǎn)生的背景、發(fā)展以及一些具有著突破性的成就，體現(xiàn)科學(xué)動態(tài)結(jié)構(gòu)以及內(nèi)在的一些發(fā)展規(guī)律。

對于形成的科學(xué)圖譜而言，就是通過形成的引文網(wǎng)絡(luò)圖，有效地對學(xué)科其前沿與學(xué)科當(dāng)中的實際關(guān)系進(jìn)行連接和梳理，進(jìn)而充分保障研究人員能夠在科研的過程中，有著較為可靠的技術(shù)支持。

3.2 社會問題的解決

在知識圖譜的應(yīng)用過程中，由于其技術(shù)的高效性，可以廣泛地應(yīng)用到諸多領(lǐng)域當(dāng)中。在處理社會問題的過程中，可以對于一個爭論的焦點，制作出一個單獨的知識圖譜，以此將各種理解和影響因素放置在圖譜當(dāng)中，這樣便可以幫助人員更加直觀地認(rèn)識事物，同時也能夠有效地對分析的事物進(jìn)行全面的研究和了解，并加以對因素進(jìn)行對比分析。通過這種方法，可以清晰地展示出相應(yīng)的內(nèi)在邏輯，并建立起較為明確的視覺結(jié)構(gòu)，從而能夠在細(xì)節(jié)處理過程中了解到分析主體的主題。在分析的過程中，還可以有效地將不同的觀點進(jìn)行整合，便于對現(xiàn)階段的話題進(jìn)行客觀、理性的分析和評價。在解決這種問題的過程中，由于利用了較為清晰的一體化圖像表達(dá)，對價值以及看法進(jìn)行了壓縮，使得參與者能夠?qū)τ^點進(jìn)行更加有效的分析。

3.3 語義搜索

在現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中搜索引擎的發(fā)展，是建立在互聯(lián)網(wǎng)碎片化的信息、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)集的基礎(chǔ)上的，使得行業(yè)當(dāng)中的數(shù)據(jù)、領(lǐng)域知識都能夠有效地構(gòu)建通用，或者采用較為權(quán)威的行業(yè)知識圖譜進(jìn)行相應(yīng)的展現(xiàn)。同時，在搜索的過程中，可以有效結(jié)合其語義關(guān)系、索引以及排序，形成高效率的語義搜索引擎。在搜索的過程中，可以實現(xiàn)多任務(wù)人機(jī)協(xié)作、推薦系統(tǒng)等方式，有效地對用戶的實際意圖進(jìn)行智能化的搜索。同時，也能夠在發(fā)展的過程中，對一些潛在的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的識別和獲取，充分挖掘信息的價值。通常情況下，可以通過知識卡片的方式，對其搜索結(jié)果進(jìn)行展現(xiàn)，進(jìn)而有效提升搜索的質(zhì)量。

3.4 深度問答

在知識圖譜的結(jié)構(gòu)化知識以及統(tǒng)一的接口設(shè)計方面，在應(yīng)用的過程中，有效地實現(xiàn)了自然語言的理解，因此，能夠很好地對其進(jìn)行實體深度的分析。在應(yīng)用的過程中，也有效地融合了深度學(xué)習(xí)、知識推力等方式，能夠建立起相應(yīng)的多維人機(jī)交互的系統(tǒng)，進(jìn)而基于智能化的方式，對用戶的問題進(jìn)行智能的理解和分析，有效地提升搜索的效果。在對其結(jié)果進(jìn)行排序、知識挖掘之后，有效地將其答案展現(xiàn)出來。

4 互聯(lián)網(wǎng)思維

對于互聯(lián)網(wǎng)思維而言，就是在現(xiàn)階段的發(fā)展過程中，能夠基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。在大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計算等信息技術(shù)的加持下，針對市場、用戶、產(chǎn)品以及企業(yè)自身的價值角度，對當(dāng)下的整體市場進(jìn)行商業(yè)生態(tài)方面的思考。

在當(dāng)下的互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中，其形成的思維方式不再局限于現(xiàn)階段的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品以及互聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)當(dāng)中。在互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程中，已經(jīng)不再局限于桌面互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，或者也不再局限于移動互聯(lián)網(wǎng)，而是一種泛互聯(lián)網(wǎng)。這是由于在發(fā)展的過程中，所能夠形成的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)不再單單的是一種形式，而是可以有效結(jié)合起各種類型的終端，形成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)形式。例如，在形成的互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中，可以涉及到臺式機(jī)、平板、手機(jī)、平板以及眼鏡等形式。在形成的互聯(lián)網(wǎng)思維當(dāng)中，需要降低互聯(lián)網(wǎng)的維度，能夠讓互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)可以涉及到更多的實體產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，實現(xiàn)更為長遠(yuǎn)的發(fā)展。

5 企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

在現(xiàn)階段的企業(yè)發(fā)展過程中，為了進(jìn)行數(shù)字化的轉(zhuǎn)型，就需要進(jìn)行信息化的建設(shè)。在信息化建設(shè)和發(fā)展的過程中，可以采用縱向整合以及網(wǎng)絡(luò)化的方式。對于企業(yè)當(dāng)中的IT系統(tǒng)的整合，需要能夠結(jié)合企業(yè)現(xiàn)階段的實際發(fā)展情況，在整合的過程中，需要充分地滿足企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展需求。但是在當(dāng)下的眾多企業(yè)發(fā)展過程中，由于IT 基礎(chǔ)設(shè)施的整體性較為落后，以此呈現(xiàn)出一定的碎片化狀態(tài)，這樣便無法很好地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的建設(shè)和發(fā)展。為此，需要在企業(yè)的發(fā)展過程中，建立具有著較強(qiáng)包容性的系統(tǒng)。以此在具體的應(yīng)用過程中，可以很好地將其系統(tǒng)的模塊、通信系統(tǒng)、傳感器和用戶界面進(jìn)行有效的聯(lián)系。之后再對其不同的模塊進(jìn)行有效的優(yōu)化和整合，以此能夠充分保障企業(yè)在發(fā)展的過程中，可以有效地發(fā)揮出IT 系統(tǒng)的核心競爭力。

綜上所述，在對基于科學(xué)知識圖譜的大數(shù)據(jù)研究過程中，其科學(xué)知識圖譜的應(yīng)用能夠有效地為各個領(lǐng)域的發(fā)展作出較高的貢獻(xiàn)。當(dāng)下的社會已經(jīng)進(jìn)入到了信息化的時代當(dāng)中，為此需要有效地充分利用大數(shù)據(jù)的技術(shù)優(yōu)勢，推動各行各業(yè)的發(fā)展和建設(shè)。