基于知识图谱的仿真模型验证参照物构建方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于知识图谱的仿真模型验证参照物构建方法及系统，包括：根据各类武器装备以及对应仿真模型的验证需求构建层次化的仿真模型验证本体；从包括武器装备信息、外场试验数据、仿真模型信息、仿真实验信息和仿真数据中对武器装备和仿真模型验证涉及的实体与关系进行抽取；基于仿真模型验证本体对仿真模型验证的实体与关系进行实体对齐与属性填充，将抽取获得的知识进行融合，构建结构化的仿真模型验证知识图谱；基于构建的仿真模型验证知识图谱，根据需求检索仿真模型验证知识图谱中的实验实体及相关联的实验数据，采用综合推荐指标推荐出最适合的模型验证参考数据，并将推荐结果进行分组展示。并将推荐结果进行分组展示。并将推荐结果进行分组展示。

【技术实现步骤摘要】
基于知识图谱的仿真模型验证参照物构建方法及系统


[0001]本专利技术涉及建模与仿真领域，具体地，涉及基于知识图谱的仿真模型验证参照物构建方法及系统。

技术介绍

[0002]仿真是20世纪40年代末随着计算机技术的发展而逐步形成的一类试验研究的新兴方法，具有置信度高、有效、可重复、经济、安全等诸多优点。最初主要应用于航空、航天、核反应堆等少数领域。此后，借助计算机技术和信息科学的迅猛发展为仿真技术应用提供的技术和物质基础，在系统理论、建模技术、计算机技术和图形技术的共同发展下，目前计算机仿真已经广泛应用于各类武器装备的设计、开发与部署中。仿真模型的验证是为了保证仿真模型能够精确表达真实系统的行为，且具有较高的可信度，是建模与仿真领域中非常重要的课题。
[0003]目前，各类武器装备已经积累了大量参照数据，包括各类外场试验数据、各类仿真运行数据模型、设计文档等。然而，存储这些数据的文件与文档往往没有得到妥善与统一的管理，分散在各处，十分凌乱，难以查找；并且由于缺乏适合的检索方式，难以从中便利、完整地获取特定信息。因此，这些异构分散的数据和文档很难为仿真模型验证工作提供良好的支撑。同时，目前仿真验证工作智能化程度不足。
[0004]专利文献CN113313354A(申请号：202110462175.4)公开了一种针对作战试验评估方法的筛选规则方法和装置，包括提取评估需求，根据评估需求的关键问题梳理评估需求特征项；构建评估指标，根据评估指标的关键问题梳理评估指标特征项；根据评估需求和所述评估指标设计作战试验，并根据作战试验的关键问题梳理作战试验特征项；基于评估需求特征项、评估指标特征项和作战试验特征项，分别构建过滤器，将待筛选作战试验评估方法经过过滤器的筛选，得到作战试验评估方法的候选集。该专利不能整合仿真实验与武器装备知识，并提供仿真验证参照数据推荐。
[0005]为解决上述问题，本专利技术充分利用先进的知识图谱技术，提出一种基于知识图谱的仿真模型验证参照物构建方法与系统。本专利技术结合仿真模型验证本体，将既往仿真验证工作涉及的数据和文档构建为知识图谱，并基于知识图谱进行验证参照数据的推荐，从而为武器装备的仿真模型验证工作精准提供适合的参照数据。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于知识图谱的仿真模型验证参照物构建方法及系统。
[0007]根据本专利技术提供的一种基于知识图谱的仿真模型验证参照物构建方法，包括：
[0008]步骤S1：根据各类武器装备以及对应仿真模型的验证需求，构建层次化的仿真模型验证本体；
[0009]步骤S2：利用基于规则与深度学习的抽取方法，从包括武器装备信息、外场试验数
据、仿真模型信息、仿真实验信息和仿真数据中对武器装备和仿真模型验证涉及的实体与关系进行抽取；
[0010]步骤S3：基于仿真模型验证本体对仿真模型验证的实体与关系进行实体对齐与属性填充，将抽取获得的知识进行融合，构建结构化的仿真模型验证知识图谱；
[0011]步骤S4：利用图数据库与关系数据库，将结构化的仿真模型验证知识图谱进行持久化存储，并定期对仿真模型验证知识图谱进行持续更新；
[0012]步骤S5：基于构建的仿真模型验证知识图谱，根据需求检索仿真模型验证知识图谱中的实验实体及相关联的实验数据，采用综合推荐指标推荐出最适合的模型验证参考数据，并将推荐结果进行分组展示。
[0013]优选地，所述步骤S1采用：
[0014]步骤S1.1：对武器装备知识的模式进行层次化地描述得到武器装备本体；
[0015]步骤S1.2：对仿真模型和外场试验知识的模式进行层次化地描述得到实验本体；
[0016]步骤S1.3：基于武器装备本体和实验本体之间的类间关系，将武器装备本体和实验本体进行串联，得到完整的仿真模型验证本体；
[0017]所述武器装备本体与实验本体的类间关系包括：仿真实验途径、外场实验途径以及第三方来源。
[0018]优选地，所述外场实验数据、仿真模型信息、仿真实验信息和仿真数据为仿真实验的数据；
[0019]仿真实验的数据来源包括：仿真想定文件、数据采集文件以及仿真实验报告；
[0020]所述仿真想定文件包括：描述仿真实验的单元与因子的树结构xml文件；
[0021]所述数据采集文件包括：包含xml头文件与数据库文件，通过关系表存储实验变量，其字段通过头文件与仿真想定文件中的实验因子进行对应；
[0022]所述仿真实验报告包括：是富文本格式的文档，通过包括模型描述、模型版本以及实验描述段落记录实验信息。
[0023]优选地，所述步骤S4采用：
[0024]所述图数据库采用Neo4j，在其中建立知识图谱模式与本体模式以分别存储仿真模型验证知识图谱与仿真模型验证本体的三元组关系；
[0025]所述关系数据库采用MySQL，用以存储包括实验的时序数据、仿真想定文件与数据采集文件数据类型；
[0026]将结构化的仿真模型验证本体与仿真模型验证知识图谱的三元组关系转化为属性图模型并使用Neo4j中的独立模式进行存储；对于包括时序数据、文件数据、注解数据的实体内容，在MySQL中建立时序数据表、文件数据表、注解数据表，将其唯一标识符与数据内容存储到关系表中。
[0027]优选地，所述步骤S5采用：
[0028]步骤S5.1：在仿真模型验证知识图谱构建完成后，遍历知识图谱中的实体，为实验实体建立摘要文档，将摘要文档与实体标识符存入MySQL；
[0029]步骤S5.2：进行推荐时，从MySQL中读取实验实体标识符与摘要文档；
[0030]步骤S5.3：基于BM25算法，对实体摘要文档进行相关度评分计算；
[0031]步骤S5.4：计算实验实体的综合推荐指标，取得前k个高分实验实体的标识符；
[0032]步骤S5.5：从Neo4j中查找前k个高分实验实体，作为推荐结果；
[0033]所述摘要文档通过聚合实验实体的邻居实体与数据属性得到。
[0034]优选地，所述步骤S5中对推荐结果进行分组展示采用：对被推荐的实验类型的实体，在Neo4j中查询所属仿真模型的实体；
[0035]对仿真模型实体，在Neo4j中查询所有相关联的实验实体；
[0036]将被推荐的实验实体与后续查询得到的所属于同一仿真模型的其他实验实体划分为一组，名称为仿真模型实体的名称；
[0037]在用户界面中展示推荐结果时，提示被推荐的实验实体所属的组名称并展示同组实验实体；
[0038]在展示实验实体时，提供其数据属性与一阶邻居实体；
[0039]在被展示的实验实体具有时序数据等关系时，依据标识符从MySQL中读取该数据实体的内容并进行展示。
[0040]根据本专利技术提供的一种基于知识图谱的仿真模型验证参照物构建系统，包括：
[0041]模块M1：根据各类武器装备以及对应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于知识图谱的仿真模型验证参照物构建方法，其特征在于，包括：步骤S1：根据各类武器装备以及对应仿真模型的验证需求，构建层次化的仿真模型验证本体；步骤S2：利用基于规则与深度学习的抽取方法，从包括武器装备信息、外场试验数据、仿真模型信息、仿真实验信息和仿真数据中对武器装备和仿真模型验证涉及的实体与关系进行抽取；步骤S3：基于仿真模型验证本体对仿真模型验证的实体与关系进行实体对齐与属性填充，将抽取获得的知识进行融合，构建结构化的仿真模型验证知识图谱；步骤S4：利用图数据库与关系数据库，将结构化的仿真模型验证知识图谱进行持久化存储，并定期对仿真模型验证知识图谱进行持续更新；步骤S5：基于构建的仿真模型验证知识图谱，根据需求检索仿真模型验证知识图谱中的实验实体及相关联的实验数据，采用综合推荐指标推荐出最适合的模型验证参考数据，并将推荐结果进行分组展示。2.根据权利要求1所述的基于知识图谱的仿真模型验证参照物构建方法，其特征在于，所述步骤S1采用：步骤S1.1：对武器装备知识的模式进行层次化地描述得到武器装备本体；步骤S1.2：对仿真模型和外场试验知识的模式进行层次化地描述得到实验本体；步骤S1.3：基于武器装备本体和实验本体之间的类间关系，将武器装备本体和实验本体进行串联，得到完整的仿真模型验证本体；所述武器装备本体与实验本体的类间关系包括：仿真实验途径、外场实验途径以及第三方来源。3.根据权利要求1所述的基于知识图谱的仿真模型验证参照物构建方法，其特征在于，所述外场实验数据、仿真模型信息、仿真实验信息和仿真数据为仿真实验的数据；仿真实验的数据来源包括：仿真想定文件、数据采集文件以及仿真实验报告；所述仿真想定文件包括：描述仿真实验的单元与因子的树结构xml文件；所述数据采集文件包括：包含xml头文件与数据库文件，通过关系表存储实验变量，其字段通过头文件与仿真想定文件中的实验因子进行对应；所述仿真实验报告包括：是富文本格式的文档，通过包括模型描述、模型版本以及实验描述段落记录实验信息。4.根据权利要求1所述的基于知识图谱的仿真模型验证参照物构建方法，其特征在于，所述步骤S4采用：所述图数据库采用Neo4j，在其中建立知识图谱模式与本体模式以分别存储仿真模型验证知识图谱与仿真模型验证本体的三元组关系；所述关系数据库采用MySQL，用以存储包括实验的时序数据、仿真想定文件与数据采集文件数据类型；将结构化的仿真模型验证本体与仿真模型验证知识图谱的三元组关系转化为属性图模型并使用Neo4j中的独立模式进行存储；对于包括时序数据、文件数据、注解数据的实体内容，在MySQL中建立时序数据表、文件数据表、注解数据表，将其唯一标识符与数据内容存储到关系表中。
5.根据权利要求1所述的基于知识图谱的仿真模型验证参照物构建方法，其特征在于，所述步骤S5采用：步骤S5.1：在仿真模型验证知识图谱构建完成后，遍历知识图谱中的实体，为实验实体建立摘要文档，将摘要文档与实体标识符存入MySQL；步骤S5.2：进行推荐时，从MySQL中读取实验实体标识符与摘要文档；步骤S5.3：基于BM25算法，对实体摘要文档进行相关度评分计算；步骤S5.4：计算实验实体的综合推荐指标，取得前k个高分实验实体的标识符；步骤S5.5：从Neo4j中查找前k个高分实验实体，作为推荐结果；所述摘要文档通过聚合实验实体的邻居实体与数据属性得到。6.根据权利要求1所述的基于知识图谱的仿真模型验证参照物构建方法，其特征在于，所述步骤S5中对推荐结果进行分组展示采用：对被推荐的实验类型的实体，在Neo4j中查询所属仿真模型的实体；对仿真模型实体，在Neo4j中查询所有相关联的实验实体；将被推荐的实验实体与后续查询得到的所属于同...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆志沣，张明恩，钱晓超，陆营波，洪泽华，
申请(专利权)人：上海机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：