【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及海洋工程領域，具體而言，涉及一種基于知識圖譜的海底數據方艙分布設計方法。
技術介紹
1、隨著信息化產業的不斷推進，數據存儲需求量與日俱增，由于數據存儲過程需要釋放大量的熱量，因此需對數據存儲點進行降溫排熱處理；將數據方艙放入海洋環境進行存儲，通過海底暗涌、高速水流將熱量帶走，為最廉價的一種散熱方式，在行業中廣受推崇。
2、海域位置不同、相同海域下不同季節下潮流情況的不同、單個方艙平面位置不同，都影響著海底數據中心(方艙群)的散熱效果，海底數據方艙在海底如何進行平面布置為行業中一大難題。
3、本專利技術提出一種基于知識圖譜的海底數據方艙分布設計方法，通過構建海底數據方艙分布設計知識圖譜體系框架，建立知識圖譜體系內各種信息之間關系，通過制定約束規則，類似工程案例的經驗借鑒(機器學習)，從知識圖譜體系中智能地選擇最佳方案參數配置，提出最優的海底數據方艙分布設計方案。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術存在的以上問題，以及在原有技術基礎上大大提高其技術效果；首先，本專利技術提供了一種基于知識圖譜的海底數據方艙分布設計方法，該方法包括：
2、(一)采用面向對象法將海底數據方艙分布設計知識圖譜體系分為設計元素知識圖譜、布置參數知識圖譜和布置效果知識圖譜；所述面向對象法指建立的知識圖譜側重于通用性，將繁瑣的工藝流程按照其共性進行對象歸類，將信息和信息產生的行為源結合起來作為對象映射集，形成一個行為化、功能化、模塊化和可復用性強的通
3、(二)采用圖卷積神經網絡gcn實體對齊的方法將元素知識圖譜、布置參數知識圖譜和布置效果知識圖譜進行知識融合；進行知識融合的公式為：
4、
5、其中，s為激活函數，p為一個n×n的臨接矩陣，代表兩個知識圖譜之間的關聯信息，n為特征節點數量；i為n×n單位矩陣；hinput為以一個知識圖譜中編碼為驅動的輸入數據，為頂點特征矩陣；為的對角節點度矩陣，w為權重矩陣，hout?put為另一個知識圖譜中編碼相關聯的輸出數據矩陣；
6、(三)通過(一)和(二)進行知識圖譜的知識融合后，構成知識圖譜為基礎的施工知識上層本體；隨后，采用海底數據方艙數據源對融合后的知識圖譜上層本體進行方案預演和設計參數智能決策的具體項目涉及的設計數據信息；最后，通過歷史上具體項目的海底數據方艙分布設計知識圖譜，結合各個具體項目海底數據方艙的數據源對融合后的知識圖譜上層本體進行方案預演和設計參數智能決策的具體項目涉及的設計數據信息處理的方法，生成對第一部分施工知識上層本體的實例化，生成歷史上具體項目的海底數據方艙的知識圖譜，通常，不同項目海底數據方艙的數據源對應不同的設計參數智能決策方案；
7、(四)通過歷史上具體項目的海底數據方艙的數據源組成海底數據方艙的數據知識庫，通過(一)、(二)和(三)創建的歷史上具體項目的海底數據方艙知識圖譜組成海底數據方艙的圖譜知識庫；
8、(五)在對目標海底數據方艙進行知識圖譜構建時，首先，采用設計因素相似度計算方法找到數據知識庫中與目標海底數據方艙相似的歷史上具體項目的海底數據方艙；隨后，通過相似的歷史上具體項目的海底數據方艙對應的圖譜知識庫中的知識圖譜得到目標海底數據方艙分布設計的大概流程；最后，采用約束規則決策樹的方法對大概流程中的各個關鍵部位和功能環節進行條件約束，實現對目標海底數據方艙分布設計的智能規劃。
9、具體而言，所述采用面向對象法將海底數據方艙分布設計知識圖譜體系包括：知識圖譜通常按照三元組結構<h,r,e>對知識信息進行描述，其中h和e為知識圖譜中的節點，r為知識圖譜中節點間的關系；施工知識圖譜的創建包括將施工知識信息從非結構化文本中進行提取，將施工信息以結構化型式進行表示，再將相互關聯的施工信息進行知識融合，生成可視化的施工知識圖譜；所述設計知識圖譜體系指設計知識的表示。
10、具體而言，所述圖卷積神經網絡gcn實體對齊的方法包括：該方法利用gcn對圖結構數據進行學習和嵌入，進而實現不同知識圖譜中的實體匹配；實體對齊是知識圖譜融合中的關鍵任務，其目標是識別和匹配不同知識圖譜中表示相同現實世界實體的不同節點；采用圖卷積神經網絡gcn實體對齊的方法將元素知識圖譜、布置參數知識圖譜和布置效果知識圖譜進行知識融合時，通過知識融合的公式先將元素知識圖譜和布置參數知識圖譜進行融合，在將融合后的知識圖譜實體和布置效果知識圖譜中的實體進行融合，最終將元素知識圖譜、布置參數知識圖譜和布置效果知識圖譜融合成一個具有三者主要實體特征的知識圖譜。
11、具體而言，所述采用海底數據方艙數據源對融合后的知識圖譜上層本體進行方案預演和設計參數智能決策的具體項目涉及的設計數據信息包括：方案預演的目的是在實際應用前，通過模擬和評估不同的本體設計方案，來預測和優化知識圖譜在各種情境下的表現；數據源對知識圖譜進行的方案預演步驟包括：數據源分析、本體映射、數據集成和方案預演；所述設計參數智能決策的目的是為了更高效、更準確的管理、分析和利用大量的數據，從而支持各種智能應用和決策過程；所述設計參數智能決策的步驟包括：確定設計目標數據信息、參數選擇、智能決策方法的確定、實施和測試。
12、具體而言，所述設計因素相似度計算方法包括：采用相似度計算的編輯距離算法，將具體目標海底數據方艙的數據s與歷史上海底數據本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于知識圖譜的海底數據方艙分布設計方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于知識圖譜的海底數據方艙分布設計方法，其特征在于，所述采用面向對象法將海底數據方艙分布設計知識圖譜體系包括：知識圖譜通常按照三元組結構<h,r,e>對知識信息進行描述，其中h和e為知識圖譜中的節點，r為知識圖譜中節點間的關系；施工知識圖譜的創建包括將施工知識信息從非結構化文本中進行提取，將施工信息以結構化型式進行表示，再將相互關聯的施工信息進行知識融合，生成可視化的施工知識圖譜；所述設計知識圖譜體系指設計知識的表示。
3.根據權利要求1所述的一種基于知識圖譜的海底數據方艙分布設計方法，其特征在于，所述圖卷積神經網絡GCN實體對齊的方法包括：該方法利用GCN對圖結構數據進行學習和嵌入，進而實現不同知識圖譜中的實體匹配；實體對齊是知識圖譜融合中的關鍵任務，其目標是識別和匹配不同知識圖譜中表示相同現實世界實體的不同節點；采用圖卷積神經網絡GCN實體對齊的方法將元素知識圖譜、布置參數知識圖譜和布置效果知識圖譜進行知識融合時，通過知識融合的公式先將元
4.根據權利要求1所述的一種基于知識圖譜的海底數據方艙分布設計方法，其特征在于，所述采用海底數據方艙數據源對融合后的知識圖譜上層本體進行方案預演和設計參數智能決策的具體項目涉及的設計數據信息包括：方案預演的目的是在實際應用前，通過模擬和評估不同的本體設計方案，來預測和優化知識圖譜在各種情境下的表現；數據源對知識圖譜進行的方案預演步驟包括：數據源分析、本體映射、數據集成和方案預演；所述設計參數智能決策的目的是為了更高效、更準確的管理、分析和利用大量的數據，從而支持各種智能應用和決策過程；所述設計參數智能決策的步驟包括：確定設計目標數據信息、參數選擇、智能決策方法的確定、實施和測試。
5.根據權利要求1所述的一種基于知識圖譜的海底數據方艙分布設計方法，其特征在于，所述設計因素相似度計算方法包括：采用相似度計算的編輯距離算法，將具體目標海底數據方艙的數據S與歷史上海底數據方艙典型工程案例方案對應的數據知識庫作為條件數據T進行遍歷對比，對二者的描述文本語句進行相似度分析，選擇包括相似度最高的一種和相似度較高的幾種典型方案作為初步的設計方案；所述編輯距離算法指由目標數據S變化到條件數據T所需最少的編輯操作次數，用符號LD表示；計算相似度的步驟為：
6.根據權利要求1所述的一種基于知識圖譜的海底數據方艙分布設計方法，其特征在于，所述采用約束規則決策樹的方法對大概流程中的各個關鍵部位和功能環節進行條件約束包括：所述約束規則決策樹方法是一種用于決策支持和條件控制的工具；決策樹的每個節點代表一個決策點和條件，每條邊代表條件的結果，而葉節點則代表最終的決策結果和行動步驟；采用約束規則決策樹的方法對大概流程中的各個關鍵部位和功能環節進行條件約束的步驟為：定義關鍵決策點、建立決策樹、應用約束規則和執行決策；通過約束后的決策樹主要節點信息對流程進行優化，獲得目標海底數據方艙分布設計的最佳流程，為海底數據方艙的工程施工做出指導。
...【技術特征摘要】
1.一種基于知識圖譜的海底數據方艙分布設計方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于知識圖譜的海底數據方艙分布設計方法，其特征在于，所述采用面向對象法將海底數據方艙分布設計知識圖譜體系包括：知識圖譜通常按照三元組結構<h,r,e>對知識信息進行描述，其中h和e為知識圖譜中的節點，r為知識圖譜中節點間的關系；施工知識圖譜的創建包括將施工知識信息從非結構化文本中進行提取，將施工信息以結構化型式進行表示，再將相互關聯的施工信息進行知識融合，生成可視化的施工知識圖譜；所述設計知識圖譜體系指設計知識的表示。
3.根據權利要求1所述的一種基于知識圖譜的海底數據方艙分布設計方法，其特征在于，所述圖卷積神經網絡gcn實體對齊的方法包括：該方法利用gcn對圖結構數據進行學習和嵌入，進而實現不同知識圖譜中的實體匹配；實體對齊是知識圖譜融合中的關鍵任務，其目標是識別和匹配不同知識圖譜中表示相同現實世界實體的不同節點；采用圖卷積神經網絡gcn實體對齊的方法將元素知識圖譜、布置參數知識圖譜和布置效果知識圖譜進行知識融合時，通過知識融合的公式先將元素知識圖譜和布置參數知識圖譜進行融合，在將融合后的知識圖譜實體和布置效果知識圖譜中的實體進行融合，最終將元素知識圖譜、布置參數知識圖譜和布置效果知識圖譜融合成一個具有三者主要實體特征的知識圖譜。
4.根據權利要求1所述的一種基于知識圖譜的海底數據方艙分布設計方法，其特征在于，所述采用海底數據方艙數據源對融合后的知識圖譜上層本體進行方案預演和設計參數智能決策的具體項目涉及的設計數據信息包括：方案預演的目的是在實際應用前，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：溫承永，應宗權，王雪剛，林美鴻，左華楠，董洪靜，沈文耿，
申請(專利權)人：中交四航工程研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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