基于知識(shí)蒸餾算法的電纜專(zhuān)業(yè)知識(shí)庫(kù)應(yīng)用

馬凱波，沈 磊，葉 颋，樓鐵城，李家歡，馮 晨，周韞捷，許 強(qiáng)

(國(guó)網(wǎng)上海市電力公司電纜公司，上海 200072)

電纜在城市輸電電網(wǎng)中占比日益增大[1-2]，電纜線(xiàn)路及其通道的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、運(yùn)維和檢修工作均有標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程作為參照，齊全、權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程是指導(dǎo)電纜全壽命周期內(nèi)各項(xiàng)工作開(kāi)展和城市電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。

目前電纜行業(yè)內(nèi)部技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程等資料多頭來(lái)源、文件格式多樣，新舊版本更新不及時(shí)，且紙質(zhì)版的資料易遺漏丟失，還未有專(zhuān)門(mén)面向電纜專(zhuān)業(yè)資料查閱和學(xué)習(xí)功能的知識(shí)庫(kù)?，F(xiàn)有的電力公司資料查詢(xún)工具僅覆蓋公司層面通用標(biāo)準(zhǔn)，未能實(shí)現(xiàn)電纜專(zhuān)業(yè)的國(guó)際、國(guó)家、行業(yè)、公司、地方標(biāo)準(zhǔn)的全方位覆蓋。除此以外，電纜行業(yè)內(nèi)部眾多的管理規(guī)定、實(shí)施細(xì)則和作業(yè)指導(dǎo)書(shū)等資料分散于各個(gè)系統(tǒng)與部門(mén)。目前查詢(xún)工具功能單一，不能根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程具體條款和內(nèi)容的智能搜索，只能整篇查閱和收藏，使用過(guò)程中缺少對(duì)知識(shí)點(diǎn)的縱向深入學(xué)習(xí)和內(nèi)容擴(kuò)充。

本文研究通過(guò)開(kāi)發(fā)電纜專(zhuān)業(yè)知識(shí)庫(kù)來(lái)集成電纜全壽命周期內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、法規(guī)等資料，通過(guò)智能檢索實(shí)現(xiàn)定制化學(xué)習(xí)功能，可提高電纜從業(yè)者專(zhuān)業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備，通過(guò)移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)移動(dòng)化辦公，提升工作效率。通過(guò)使用者上傳專(zhuān)項(xiàng)PPT、學(xué)術(shù)論文，在知識(shí)圈開(kāi)展經(jīng)驗(yàn)分享、筆記摘抄等來(lái)豐富電纜專(zhuān)業(yè)知識(shí)積累。

1 電纜專(zhuān)業(yè)知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)介紹

電纜專(zhuān)業(yè)知識(shí)庫(kù)集成電纜專(zhuān)業(yè)知識(shí)，將電纜的國(guó)際、國(guó)家、行業(yè)、公司、地方、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，法律法規(guī)、規(guī)章制度，以及各系統(tǒng)、部門(mén)的實(shí)施細(xì)則和作業(yè)指導(dǎo)統(tǒng)一整合，實(shí)現(xiàn)電纜專(zhuān)業(yè)資料智能檢索和定制化學(xué)習(xí)等工程。

1.1 小模型智能檢索

電纜專(zhuān)業(yè)知識(shí)庫(kù)實(shí)現(xiàn)智能檢索，使用SQLite開(kāi)源嵌入式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，具有可移植性好、使用方便、高效可靠等特點(diǎn)，基于Eclipse的開(kāi)發(fā)環(huán)境，采用Java語(yǔ)言用于開(kāi)發(fā)Spring應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)云服務(wù)器框架搭建和接口調(diào)用，方便創(chuàng)建、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)Spring程序。另外使用Postman進(jìn)行HTTP的請(qǐng)求調(diào)試以及使用Android Studio開(kāi)發(fā)工具完成Android端的界面設(shè)計(jì)。

采用知識(shí)蒸餾深度學(xué)習(xí)算法等知識(shí)遷移技術(shù)讓用戶(hù)實(shí)現(xiàn)高效率的搜索體驗(yàn)[3-4]，對(duì)電纜領(lǐng)域已有的資料樣本進(jìn)行抽取特征值，發(fā)掘用戶(hù)檢索信息背后的隱含語(yǔ)義，為用戶(hù)找出更加準(zhǔn)確的信息，對(duì)查詢(xún)的描述進(jìn)行歸一化，從而能夠與知識(shí)庫(kù)進(jìn)行匹配，作出更全面的總結(jié)并提供更有深度的相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)利用“關(guān)鍵字”檢索具體條款內(nèi)容的功能，顯著減少資料搜尋時(shí)間。

1.2 定制化學(xué)習(xí)

電纜專(zhuān)業(yè)知識(shí)庫(kù)實(shí)現(xiàn)定制化學(xué)習(xí)功能。用戶(hù)使用智能檢索功能后，搜索引擎在知識(shí)庫(kù)中檢索相應(yīng)的實(shí)體之后，給出完整知識(shí)體系，并具有知識(shí)溯源功能。同時(shí)形成推送書(shū)單，方便使用者對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行縱向深入學(xué)習(xí)。

電纜專(zhuān)業(yè)知識(shí)庫(kù)形成電纜專(zhuān)業(yè)知識(shí)圈。通過(guò)設(shè)定權(quán)限，使用者建立知識(shí)圈，除現(xiàn)有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程外，通過(guò)用戶(hù)上傳，知識(shí)庫(kù)采納吸收專(zhuān)項(xiàng)PPT、學(xué)術(shù)論文、廠家工藝等專(zhuān)業(yè)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)積累。同時(shí)還可增加模塊，實(shí)現(xiàn)文檔上傳、個(gè)人收藏、開(kāi)帖討論、經(jīng)驗(yàn)分享、筆記摘抄等功能。

2 功能模塊介紹

2.1 界面介紹

在移動(dòng)端登錄界面需要進(jìn)行微信授權(quán)登錄，需要管理人員在后臺(tái)審核之后用戶(hù)才能夠進(jìn)入移動(dòng)端，極大程度上保證了平臺(tái)的可靠性和安全性。

在主頁(yè)界面中可以看到所有模塊的展示界面，包括通知公告、排行榜、分類(lèi)、學(xué)習(xí)筆記、書(shū)單、論壇等模塊。移動(dòng)端的所有功能入口按鈕在此展示，用戶(hù)可以直接進(jìn)入需要的板塊當(dāng)中。在“我的”界面可以看到用戶(hù)自己賬號(hào)的信息以及以往瀏覽記錄等信息。

在分類(lèi)模塊里可以看到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)分為運(yùn)行維護(hù)、基建檢修、試驗(yàn)檢測(cè)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等類(lèi)型，所有現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范文檔可按照名稱(chēng)或編號(hào)進(jìn)行排序。

2.2 文檔詳情界面

在文檔詳情界面可進(jìn)行下載瀏覽、加入收藏、推薦文檔等操作。在預(yù)覽界面默認(rèn)全屏預(yù)覽。

在摘抄筆記界面，如果在閱讀文檔時(shí)遇見(jiàn)有收藏需要的段落語(yǔ)句可以直接在文檔里選中，選中后可以進(jìn)行復(fù)制以及摘抄操作，隨后可以保存到移動(dòng)端指定文件夾，以便用于以后的閱讀和學(xué)習(xí)。相比于傳統(tǒng)紙質(zhì)資料文檔的摘抄，電纜專(zhuān)業(yè)知識(shí)庫(kù)中的摘抄筆記模塊可以提供更加便捷的摘抄形式以及穩(wěn)定可靠的資料保存。

在閱讀文檔時(shí)如果有使用需求可利用關(guān)鍵字詞在全文進(jìn)行搜索，隨即利用知識(shí)蒸餾技術(shù)可以搜索出相應(yīng)匹配段落，用戶(hù)可以根據(jù)需要選擇目標(biāo)段落，利用此功能用戶(hù)可以直接找到目標(biāo)資料中的關(guān)鍵部分進(jìn)行閱讀學(xué)習(xí)，縮短了不必要的資料篩選過(guò)程，提高閱讀效率。

2.3 其他界面

在文檔上傳界面用戶(hù)可以進(jìn)行資料的上傳，在填寫(xiě)完成關(guān)鍵信息如文檔名稱(chēng)、分類(lèi)等之后即可上傳，用戶(hù)之間可以利用上傳的文檔進(jìn)行學(xué)習(xí)交流，促進(jìn)工作效率的提高。

搜索文檔界面，根據(jù)綜合榜和個(gè)人使用習(xí)慣(我的收藏，搜索關(guān)鍵詞)等數(shù)據(jù)再利用知識(shí)蒸餾算法等技術(shù)來(lái)匹配推薦排名前五的標(biāo)準(zhǔn)文件，展示最接近用戶(hù)目標(biāo)的文檔，為用戶(hù)的工作效率帶來(lái)了極大地便利，同時(shí)該界面篩選功能可根據(jù)文件名稱(chēng)、分類(lèi)、歸屬、編號(hào)、版本以及關(guān)鍵詞等信息進(jìn)行組合搜索，減少了工作人員因?yàn)閷ふ壹堎|(zhì)資料而浪費(fèi)的寶貴時(shí)間，極大程度地提高了搜索效率。

論壇板塊展示所有用戶(hù)已提交的問(wèn)題，點(diǎn)擊每個(gè)問(wèn)題可進(jìn)入查看詳情。在每個(gè)問(wèn)題下方所有用戶(hù)都可以進(jìn)行評(píng)論回復(fù)，評(píng)論回復(fù)支持輸入文字、表情以及上傳圖像等操作，同時(shí)發(fā)帖人可以選擇適合的評(píng)論作為最佳評(píng)論，以方便閱讀者能快速找到有效答案，有效促進(jìn)了行業(yè)間知識(shí)的交流，使用者建立電纜專(zhuān)業(yè)知識(shí)圈，共同實(shí)現(xiàn)知識(shí)積累。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)建立一個(gè)電纜專(zhuān)業(yè)知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)，整合了電纜國(guó)際、國(guó)家、行業(yè)、公司、地方等規(guī)章制度以及各系統(tǒng)部門(mén)的實(shí)施細(xì)則、作業(yè)指導(dǎo)等電纜專(zhuān)業(yè)資料，利用知識(shí)蒸餾算法對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行智能化檢索。相比于傳統(tǒng)紙質(zhì)化資料閱讀，電纜專(zhuān)業(yè)知識(shí)庫(kù)有以下優(yōu)勢(shì)。

(1)電纜專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等資料眾多，在集成系統(tǒng)中界面直觀簡(jiǎn)潔，易于使用，便于保存、管理。

(2)采用知識(shí)蒸餾技術(shù)，對(duì)電纜領(lǐng)域已有資料進(jìn)行特征值抽取，發(fā)掘用戶(hù)檢索信息背后的使用習(xí)慣，將用戶(hù)搜索的描述與知識(shí)庫(kù)進(jìn)行精確匹配，提供更加快速精準(zhǔn)具體的搜索結(jié)果。

(3)實(shí)現(xiàn)定制化學(xué)習(xí)功能，通過(guò)用戶(hù)多次利用搜索引擎在知識(shí)庫(kù)進(jìn)行搜索后的搜索結(jié)果，系統(tǒng)將利用知識(shí)溯源給出完整知識(shí)體系同時(shí)形成推送書(shū)單，便于使用者對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行縱向深入學(xué)習(xí)。

(4)專(zhuān)業(yè)知識(shí)庫(kù)的移動(dòng)端新用戶(hù)登錄則需要管理員在后端進(jìn)行審核，僅當(dāng)審核通過(guò)之后，用戶(hù)才能夠進(jìn)入移動(dòng)端使用，由此可保證一定的安全性和可靠性。

(5)除開(kāi)現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程外，通過(guò)摘抄筆記、文檔上傳、個(gè)人收藏、開(kāi)貼討論、經(jīng)驗(yàn)分享等功能，形成電纜專(zhuān)業(yè)知識(shí)圈，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的學(xué)習(xí)積累以及交流共享。