【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海洋工程领域，具体而言，涉及一种基于知识图谱的海底数据方舱分布设计方法。
技术介绍
1、随着信息化产业的不断推进，数据存储需求量与日俱增，由于数据存储过程需要释放大量的热量，因此需对数据存储点进行降温排热处理；将数据方舱放入海洋环境进行存储，通过海底暗涌、高速水流将热量带走，为最廉价的一种散热方式，在行业中广受推崇。
2、海域位置不同、相同海域下不同季节下潮流情况的不同、单个方舱平面位置不同，都影响着海底数据中心(方舱群)的散热效果，海底数据方舱在海底如何进行平面布置为行业中一大难题。
3、本专利技术提出一种基于知识图谱的海底数据方舱分布设计方法，通过构建海底数据方舱分布设计知识图谱体系框架，建立知识图谱体系内各种信息之间关系，通过制定约束规则，类似工程案例的经验借鉴(机器学习)，从知识图谱体系中智能地选择最佳方案参数配置，提出最优的海底数据方舱分布设计方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的以上问题，以及在原有技术基础上大大提高其技术效果；首先，本专利技术提供了一种基于知识图谱的海底数据方舱分布设计方法，该方法包括：
2、(一)采用面向对象法将海底数据方舱分布设计知识图谱体系分为设计元素知识图谱、布置参数知识图谱和布置效果知识图谱；所述面向对象法指建立的知识图谱侧重于通用性，将繁琐的工艺流程按照其共性进行对象归类，将信息和信息产生的行为源结合起来作为对象映射集，形成一个行为化、功能化、模块化和可复用性强的通
3、(二)采用图卷积神经网络gcn实体对齐的方法将元素知识图谱、布置参数知识图谱和布置效果知识图谱进行知识融合；进行知识融合的公式为：
4、
5、其中，s为激活函数，p为一个n×n的临接矩阵，代表两个知识图谱之间的关联信息，n为特征节点数量；i为n×n单位矩阵；hinput为以一个知识图谱中编码为驱动的输入数据，为顶点特征矩阵；为的对角节点度矩阵，w为权重矩阵，hout put为另一个知识图谱中编码相关联的输出数据矩阵；
6、(三)通过(一)和(二)进行知识图谱的知识融合后，构成知识图谱为基础的施工知识上层本体；随后，采用海底数据方舱数据源对融合后的知识图谱上层本体进行方案预演和设计参数智能决策的具体项目涉及的设计数据信息；最后，通过历史上具体项目的海底数据方舱分布设计知识图谱，结合各个具体项目海底数据方舱的数据源对融合后的知识图谱上层本体进行方案预演和设计参数智能决策的具体项目涉及的设计数据信息处理的方法，生成对第一部分施工知识上层本体的实例化，生成历史上具体项目的海底数据方舱的知识图谱，通常，不同项目海底数据方舱的数据源对应不同的设计参数智能决策方案；
7、(四)通过历史上具体项目的海底数据方舱的数据源组成海底数据方舱的数据知识库，通过(一)、(二)和(三)创建的历史上具体项目的海底数据方舱知识图谱组成海底数据方舱的图谱知识库；
8、(五)在对目标海底数据方舱进行知识图谱构建时，首先，采用设计因素相似度计算方法找到数据知识库中与目标海底数据方舱相似的历史上具体项目的海底数据方舱；随后，通过相似的历史上具体项目的海底数据方舱对应的图谱知识库中的知识图谱得到目标海底数据方舱分布设计的大概流程；最后，采用约束规则决策树的方法对大概流程中的各个关键部位和功能环节进行条件约束，实现对目标海底数据方舱分布设计的智能规划。
9、具体而言，所述采用面向对象法将海底数据方舱分布设计知识图谱体系包括：知识图谱通常按照三元组结构<h,r,e>对知识信息进行描述，其中h和e为知识图谱中的节点，r为知识图谱中节点间的关系；施工知识图谱的创建包括将施工知识信息从非结构化文本中进行提取，将施工信息以结构化型式进行表示，再将相互关联的施工信息进行知识融合，生成可视化的施工知识图谱；所述设计知识图谱体系指设计知识的表示。
10、具体而言，所述图卷积神经网络gcn实体对齐的方法包括：该方法利用gcn对图结构数据进行学习和嵌入，进而实现不同知识图谱中的实体匹配；实体对齐是知识图谱融合中的关键任务，其目标是识别和匹配不同知识图谱中表示相同现实世界实体的不同节点；采用图卷积神经网络gcn实体对齐的方法将元素知识图谱、布置参数知识图谱和布置效果知识图谱进行知识融合时，通过知识融合的公式先将元素知识图谱和布置参数知识图谱进行融合，在将融合后的知识图谱实体和布置效果知识图谱中的实体进行融合，最终将元素知识图谱、布置参数知识图谱和布置效果知识图谱融合成一个具有三者主要实体特征的知识图谱。
11、具体而言，所述采用海底数据方舱数据源对融合后的知识图谱上层本体进行方案预演和设计参数智能决策的具体项目涉及的设计数据信息包括：方案预演的目的是在实际应用前，通过模拟和评估不同的本体设计方案，来预测和优化知识图谱在各种情境下的表现；数据源对知识图谱进行的方案预演步骤包括：数据源分析、本体映射、数据集成和方案预演；所述设计参数智能决策的目的是为了更高效、更准确的管理、分析和利用大量的数据，从而支持各种智能应用和决策过程；所述设计参数智能决策的步骤包括：确定设计目标数据信息、参数选择、智能决策方法的确定、实施和测试。
12、具体而言，所述设计因素相似度计算方法包括：采用相似度计算的编辑距离算法，将具体目标海底数据方舱的数据s与历史上海底数据本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于知识图谱的海底数据方舱分布设计方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的海底数据方舱分布设计方法，其特征在于，所述采用面向对象法将海底数据方舱分布设计知识图谱体系包括：知识图谱通常按照三元组结构<h,r,e>对知识信息进行描述，其中h和e为知识图谱中的节点，r为知识图谱中节点间的关系；施工知识图谱的创建包括将施工知识信息从非结构化文本中进行提取，将施工信息以结构化型式进行表示，再将相互关联的施工信息进行知识融合，生成可视化的施工知识图谱；所述设计知识图谱体系指设计知识的表示。
3.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的海底数据方舱分布设计方法，其特征在于，所述图卷积神经网络GCN实体对齐的方法包括：该方法利用GCN对图结构数据进行学习和嵌入，进而实现不同知识图谱中的实体匹配；实体对齐是知识图谱融合中的关键任务，其目标是识别和匹配不同知识图谱中表示相同现实世界实体的不同节点；采用图卷积神经网络GCN实体对齐的方法将元素知识图谱、布置参数知识图谱和布置效果知识图谱进行知识融合时，通过知识融合的公式先将元
4.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的海底数据方舱分布设计方法，其特征在于，所述采用海底数据方舱数据源对融合后的知识图谱上层本体进行方案预演和设计参数智能决策的具体项目涉及的设计数据信息包括：方案预演的目的是在实际应用前，通过模拟和评估不同的本体设计方案，来预测和优化知识图谱在各种情境下的表现；数据源对知识图谱进行的方案预演步骤包括：数据源分析、本体映射、数据集成和方案预演；所述设计参数智能决策的目的是为了更高效、更准确的管理、分析和利用大量的数据，从而支持各种智能应用和决策过程；所述设计参数智能决策的步骤包括：确定设计目标数据信息、参数选择、智能决策方法的确定、实施和测试。
5.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的海底数据方舱分布设计方法，其特征在于，所述设计因素相似度计算方法包括：采用相似度计算的编辑距离算法，将具体目标海底数据方舱的数据S与历史上海底数据方舱典型工程案例方案对应的数据知识库作为条件数据T进行遍历对比，对二者的描述文本语句进行相似度分析，选择包括相似度最高的一种和相似度较高的几种典型方案作为初步的设计方案；所述编辑距离算法指由目标数据S变化到条件数据T所需最少的编辑操作次数，用符号LD表示；计算相似度的步骤为：
6.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的海底数据方舱分布设计方法，其特征在于，所述采用约束规则决策树的方法对大概流程中的各个关键部位和功能环节进行条件约束包括：所述约束规则决策树方法是一种用于决策支持和条件控制的工具；决策树的每个节点代表一个决策点和条件，每条边代表条件的结果，而叶节点则代表最终的决策结果和行动步骤；采用约束规则决策树的方法对大概流程中的各个关键部位和功能环节进行条件约束的步骤为：定义关键决策点、建立决策树、应用约束规则和执行决策；通过约束后的决策树主要节点信息对流程进行优化，获得目标海底数据方舱分布设计的最佳流程，为海底数据方舱的工程施工做出指导。
...【技术特征摘要】
1.一种基于知识图谱的海底数据方舱分布设计方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的海底数据方舱分布设计方法，其特征在于，所述采用面向对象法将海底数据方舱分布设计知识图谱体系包括：知识图谱通常按照三元组结构<h,r,e>对知识信息进行描述，其中h和e为知识图谱中的节点，r为知识图谱中节点间的关系；施工知识图谱的创建包括将施工知识信息从非结构化文本中进行提取，将施工信息以结构化型式进行表示，再将相互关联的施工信息进行知识融合，生成可视化的施工知识图谱；所述设计知识图谱体系指设计知识的表示。
3.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的海底数据方舱分布设计方法，其特征在于，所述图卷积神经网络gcn实体对齐的方法包括：该方法利用gcn对图结构数据进行学习和嵌入，进而实现不同知识图谱中的实体匹配；实体对齐是知识图谱融合中的关键任务，其目标是识别和匹配不同知识图谱中表示相同现实世界实体的不同节点；采用图卷积神经网络gcn实体对齐的方法将元素知识图谱、布置参数知识图谱和布置效果知识图谱进行知识融合时，通过知识融合的公式先将元素知识图谱和布置参数知识图谱进行融合，在将融合后的知识图谱实体和布置效果知识图谱中的实体进行融合，最终将元素知识图谱、布置参数知识图谱和布置效果知识图谱融合成一个具有三者主要实体特征的知识图谱。
4.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的海底数据方舱分布设计方法，其特征在于，所述采用海底数据方舱数据源对融合后的知识图谱上层本体进行方案预演和设计参数智能决策的具体项目涉及的设计数据信息包括：方案预演的目的是在实际应用前，...
【专利技术属性】
技术研发人员：温承永，应宗权，王雪刚，林美鸿，左华楠，董洪静，沈文耿，
申请(专利权)人：中交四航工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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