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极简概述知识图谱及其应用

走向未来 走向未来 2023-08-31




1、知识图谱是什么?

在珠峰书《知识图谱:认知智能理论与实战》一书中对知识图谱及相关概念的定义如下:

实体(Entity):是指一种独立的、拥有清晰特征的、能够区别于其他事物的事物。在信息抽取、自然语言处理和知识图谱等领域,用来描述这些事物的信息即实体。实体可以是抽象的或者具体的。在知识图谱中,知识点表示为实体;在图论、知识存储或图数据库中,实体表示为顶点。

关系(Relationship):实体之间的有向的、语义化的表示。在知识图谱中,知识间的关联及联系表现为关系;在图论、知识存储或图数据库中,关系表示为边。

知识图谱(Knowledge Graph):由实体及实体间的关系所组成的网状的图,每个实体及其关联的属性键值对用于描述知识点,而每个关系及其属性用于表示知识点间的关联关系。

目前,知识图谱技术已经进入到了各个领域并持续发展升温,包括大金融银证保、智能制造、政府、教育、营销等各个领域等,得到广泛应用。同时,随着知识图谱技术的发展,相关的行业标准、技术规范等也将逐步完善,为知识图谱技术的发展提供更好的支持。比如我参与编制的国家标准GB/T 42131-2022《信息技术 人工智能 知识图谱技术框架》等。

2. 知识图谱的特点

  1. 结构化:知识图谱是一个结构化的知识模型,每个结点表示一个实体或概念,每条边表示两个实体或概念之间的关系。

  2. 多层次:支持多层次的结构,用于表示不同概念之间的层次关系。

  3. 大:知识图谱可以很大,涵盖多领域知识。

  4. 可视化:通过可视化工具来展示知识图谱,便于人们理解和使用。

  5. 可查询:通过查询语言(Gremlin、Cypher、SparQL 等)来获取信息,方便快捷。

  6. 可扩展:实现知识的新陈代谢。

  7. 语义查询:通过基于知识图谱的智能问答(KBQA) 等技术便捷获取所需知识。参考: 一文详解基于知识图谱的问答系统KBQA,看完就能开干了【金融 智能制造 珠峰书 企业知识管理】

3. 知识图谱在金融风控和反欺诈的应用

应用:

  • 关联关系分析

  • 规则挖掘:挖掘风险和欺诈的规律

  • 社区发现:通过已知欺诈或风险,实现团伙识别。。

  • 情境建模:建立风控或欺诈的情境模型,挖掘识别欺诈原由,实现可解释性。

  • 金融知识问答:实现金融知识的快捷获取

  • 金融投研:中文领域最大规模的金融研报知识图谱数据集FR2KG


价值:

  • 提高效率

  • 提高准确性

  • 可解释性


案例:

某大行使用知识图谱来建立客户信用模型、识别欺诈行为、预测欺诈风险等。

  • 该行使用知识图谱来收集、组织、分析客户信用信息,如客户的信用评级、贷款历史、还款记录等,并建立客户信用模型,用于评估客户的信用水平。

  • 通过对客户的信用信息、交易记录等进行分析,构建反欺诈模型,识别可疑的欺诈行为,上报银保监会和央行。

4. 知识图谱在精准营销方面的应用

应用:

  • 客户画像:基于知识图谱建立客户的画像模型,包括客户的基本信息、消费偏好、生活习惯等,实现精准地定位目标客户。

  • 客户分群(社区发现):分析客户的属性和行为特征,将客户分成不同的群体,实现更加精准地进行营销。

  • 决策支持:建立营销决策支持模型,帮助企业分析市场情况、预测销售趋势、评估营销方案的可行性等,提供决策依据。

  • 营销活动管理:通过知识图谱建立营销活动管理模型,可以帮助企业规划、实施、评估营销活动,提高营销活动的效率和效果。


价值:

  • 提高营销效率

  • 提高营销准确性

  • 提高营销效果

  • 增强客户体验


5. 知识图谱在制造业上的应用

应用:

  • 产品研发支持:基于知识图谱建立产品知识库,包括产品的技术参数、结构特征、生产工艺等信息,实现更加精准地规划、开发产品,帮助工程师快捷获取所需知识。

  • 品质控制:基于知识图谱实现质量和可靠性工程保障,建立品质知识库,包括品质检测标准、不良品原因分析、缺陷预测等信息,实现质量问题的自动归因分析,实现智能 FMEA 和智能 FTA 的构建和应用。

  • 工程维修:通过知识图谱建立工程维修知识库,包括设备结构、故障原因分析、维修方法等信息,实现引导式排故等。


价值:

  • 提高生产效率

  • 提高生产质量

  • 降低生产成本

  • 增强企业竞争力


案例:

  • 某著名汽车制造商:使用知识图谱来管理其生产流程,实现对生产流程、设备参数、工艺要求等信息的精准管理

  • 某著名医疗器械龙头企业:使用知识图谱来管理其工艺、性能、FMEA、部件等知识库,包括生产流程、设备参数、工艺要求、标准、FMEA、质量等知识。

  • 某著名汽车制造商:使用知识图谱来实现维修知识的管理和使用,包括设备参数、维修手册、维修工单等,并构建引导式排故应用,帮助4s 店的维修师傅实现快速的故障排查和维修。

6. 知识图谱在IT运维方面的应用

应用:

  • 资产管理

  • 问题和工单管理

  • 变更管理

  • 应急响应


案例:

  • 运维方面,在运营商和电网应用较多。

7. 进展和展望

知识图谱最新进展可参考中文信息学会发布的《知识图谱发展报告(2022)》

CCKS2022发布《知识图谱发展报告(2022)》(福利)

虽然最近 ChatGPT 等大模型的效果卓绝,但在产业应用中,人工智能要能够真正低成本落地,知识图谱还是必不可少的,至少在10年内,知识图谱还会继续发挥其关键的作用,来帮助企业更好地管理、利用知识资产,提高工作效率、解决问题、增强竞争力、提升客户服务水平、增强品牌形象、提高客户满意度等。

至于长期,凯恩斯的名言是“长远来看我们都死了(In the long run, we are all dead)”。

事实上,在当前数字化时代,知识资产的价值越来越重要,知识图谱技术也将得到越来越广泛的应用,非常看好发展前景。

8. 总结

最后,上述内容来自于珠峰书《知识图谱:认知智能理论与实战》的总结,案例则是我在这些年在产业应用的经典案例概括。

9. 更多学习

  1. 学习ChatGPT和扩散模型Diffusion的基础架构Transformer,看完这些论文就够了

  2. 飞桨代码实例详解用BERT进行实体抽取【珠峰书 知识图谱 命名实体识别 NER】

  3. 冯志伟:认可《知识图谱》作者王文广的观点“知识图谱是人工智能进步的阶梯”

  4. 王文广:FMEA知识图谱的构建与应用实践


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