(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210498442.8 (22)申请日 2022.05.09 (71)申请人 中南大学 地址 410000 湖南省长 沙市岳麓区麓山 南 路932号 (72)发明人 王雅琳　郭静宇　王凯　袁小锋　 李淑贤　邹江枫　桂卫华　 (74)专利代理 机构 长沙轩荣专利代理有限公司 43235 专利代理师 李崇章 (51)Int.Cl. G06F 16/36(2019.01) G06F 16/28(2019.01) G06F 40/295(2020.01) G06F 40/30(2020.01)G06N 5/04(2006.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/04(2012.01) (54)发明名称 注塑产品质 量监控过程知识图谱构建及推 理方法 (57)摘要 本公开实施例中提供了一种注塑产品质量 监控过程知识图谱构建及推理方法， 属于计算技 术领域， 具体包括： 在分析注塑领域知识并对其 进行预处理操作的基础上构建模式层， 其中， 所 述预处理操作包括对知识三元组的实体与关系 进行分类设定、 引入定量化的实体属性、 针对所 述知识三元 组引入知识可信 度属性、 构建虚拟节 点； 在所述模式层的指导下获取结构化数据和非 结构化数据， 形成数据层， 并结合所述模式层和 所述数据层形成知识图谱； 针对知识图谱， 通过 基于规则的可行路径检索、 各可行路径可信度计 算、 基于可信度排序的最佳路径选择进行知 识推 理。 通过本公开的方案， 实现了定性知识与定量 知识融合， 提高了知识图谱的可拓展性、 推理效 率和可靠性。 权利要求书2页 说明书12页 附图4页 CN 114911950 A 2022.08.16 CN 114911950 A 1.一种注塑产品质量 监控过程知识图谱构建及推理方法， 其特 征在于， 包括： 步骤1， 在分析注塑领域知识并对其进行预处理操作的基础上构建模式层， 其中， 所述 预处理操作包括对知识三元组的实体与关系进行分类设定、 引入定量化的实体属 性、 针对 所述知识 三元组引入知识可信度属性、 构建虚拟节点四个部分， 其中， 所述 实体的类型包括 缺陷名称、 工艺参数、 生产设备参数、 生产设备参数参考值、 生产设备参数当前值、 工艺参数 设定值、 降低设备参数当前值和增大设备参数当前值， 所述关系的类型包括设备参数与工 艺参数间的关系、 设备参数与缺陷间的关系、 工艺参数与缺陷间的关系， 设备参数当前值状 态与缺陷间的关系、 设备参数当前值操作与缺陷间的关系、 设备参数当前值操作与当前值 状态间的关系 、 设备参数与设备参数间的关系 、 工艺参数与工艺 参数间的关系； 步骤2， 在所述模式层的指导下获取结构化数据和非结构化数据， 形成数据层， 并结合 所述模式层和所述数据层形成知识图谱； 步骤3， 针对知识图谱， 通过基于规则的可行路径检索、 各可行路径可信度计算、 基于可 信度排序的最佳路径选择进行知识推理。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于,所述定量化的属性类型包括当前值和参考 值， 所述当前值进一步包括三类状态属性， 分别为当前值大于参考值， 当前值小于参考值以 及当前值 等于参考值。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于,所述知识三元组的类型包括(设备参数， 等 价于， 工艺参数)、 (设备参数， 有关， 缺陷)、 (工艺参数， 有关， 缺陷)、 (设备参数1， 正相关于， 设备参数1)、 (设备参数1， 负相关于， 设备参数2)、 (工艺参数1， 正相关于， 工艺参数2)、 (工 艺参数1， 负相关于， 工艺参数2)、 (设备参数当前值状态， 导致， 缺陷)、 (增大设备参数当前 值， 解决， 缺陷)、 (降低设备参数当前值， 解决， 缺陷)、 (增大设备参数当前值， 对应于， 设备 参数当前值小于设定值)和(降低设备参数当前值， 对应于， 设备参数当前值大于设定值)。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于,所述步骤1中， 构建虚拟节点的具体步骤包 括： 针对注塑生产过程中N个工艺参数/设备参数同时异常时导致某种注塑产品缺陷或针 对某种注塑产品缺陷需同时对N个工艺参数/设备参数进行优化调整的包含 “且”关系的复 杂“多对一”或“一对多”关系， 构建基于虚拟触发结点的复杂 “与”关系表示框架。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于,所述 步骤1之后， 所述方法还 包括： 对所述知识三元组进行扩充， 引入知识可信度概念评估知识三元组的可靠性， 经改进 后知识表示为(头实体， 关系， 尾实体， 知识可信度)， 并将其定义 为知识四元组。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于,所述领域知识的注塑领域语料库内容包含 产品质量与参数设置、 生产环 境间的相关性、 产品缺陷类型及表现特征、 面向产品缺陷的工 艺改进方案 。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于,所述步骤2中， 所述在所述模式层的指导下 获取结构化数据和非结构化数据的步骤 包括： 在所述模式层的指导下获取所述结构化数据， 结构化数据主要包括注塑生产过程中各 工艺参数当前值与参 考值等由结构化表格存 储的数据； 在所述模式层的指导下获取所述非结构化数据包括进行命名实体识别和实体关系抽 取两个环节， 其中， 所述命名实体识别方法基于Bert+Bi ‑LSTM+CRF模型， 融合汉字字形特权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114911950 A 2征、 位置特征及语句特征进行注塑领域命名实体识别； 所述实体关系抽取方法为在命名实 体识别的基础上分析所获实体类型， 并将语句中的实体替换为对应的类型， 得到基于实体 类型表述的待抽取语料， 形成所述非结构化数据。 8.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于,所述步骤3 中， 所述推理路径及路径可靠性 定义为： Pj＝{e1,r1,e2,r2,e3,r3...,en‑1,rn‑1,en}， 其中en表示路径中的第n个节点， rn表示推理 过程所涉及的第n个关系， 路径Pj对应的可靠性Kj， 则 其中， ki表示路径Pj中涉 及的三元组(ei,ri,ei+1)对应的可靠性。 9.根据权利要求8所述的方法， 其特征在于,所述步骤3 中， 面向产品缺陷溯因分析以及 生产关键参数调整方案决策推理规则如下： 步骤3.1， 根据产品缺陷形式判断缺陷类型， 并在知识图谱中检索并得到对应的缺陷类 型结点； 步骤3.2， 基于 “有关”这一关系类型， 推理与该缺陷类型节点相关的工艺 参数节点； 步骤3.3， 针对每个工艺参数节点， 分别基于当前值与参考值确定该节点当前状态， 即 判断当前值是否等于参 考值、 大于参 考值或小于参 考值； 步骤3.4， 针对每 个工艺参数， 判断其当前状态是否与当前缺陷类型存在 “导致”关系； 步骤3.5， 若某一工艺参数当前状态与当前缺陷类型存在 “导致”关系， 则令该参数的当 前状态为当前缺陷的备选原因之一， 若否则跳入下一个工艺参数状态判断， 直到遍历完步 骤3.2中检索得到所有工艺 参数； 步骤3.6， 将步骤3.5所述的所有节点及关系进行归纳， 得到若干条路径； 步骤3.7， 利用知识推理路径可靠性计算方法对在步骤3.6所得的各路径进行可靠性计 算并排序， 并将可靠性 最大的路径作为 最终路径； 步骤3.8， 根据步骤3.7中得到的最终路径对应的某个参数及其状态， 基于 “操作”检索 其对应的改进方案； 并判断该 方案是否可改进缺陷， 若可， 则令其 为缺陷解决原因； 步骤3.9， 若推理过程中出现 “输入结点且条件触发的虚拟节点 ”， 则检索该虚拟节点对 应的全部输入节点并判断其是否全部成立， 若全部成立则触发节点被触发， 进而输出下游 事件， 否则该路径不成立； 步骤3.10， 若推理过程中出现 “触发后且条件输出虚拟结点 ”， 则检索该虚拟节点对应 的全部输出节点并将其触发。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114911950 A 3