基于元模型的装备体系知识图谱构建

针对当前军事领域知识图谱描述装备体系存在的数据规范程度不高、实体不统一和实体关系不一致等问题, 提出一种基于元模型的军事领域本体模型构建方法。该方法采用体系架构元模型技术框架下的概念数据模型和逻辑数据模型定义装备体系本体, 从而生成装备体系知识图谱, 避免不同兵种、不同业务领域装备体系本体不一致的影响。选取协同打击任务场景构建无人机集群装备体系应用本体, 导入Neo4j软件生成知识图谱。结果表明, 所提方法能够满足装备体系知识图谱构建需求。 体系对抗是现代战争的基本对抗形式, 体系建设关系到战争的胜败。装备体系作为作战体系的重要物质基础和能力支撑, 其建设发展质量直接影响作战体系效能发挥。近年来, 在高新技术的推动下, 国外先后提出了马赛克战、多域战和分布式作战等一系列作战概念, 装备体系的复杂程度逐渐增加, 体系要素类型日趋庞大, 系统交互更加密集[1]。如何构建和运用要素复杂、数据密集和信息耦合的装备体系, 支撑作战需求实现, 已经成为装备建设发展的重要课题。 知识图谱借助图形学、应用数学实现信息可视化, 以可视化的图形直观展示知识内容, 在医学、金融和智能搜索等领域取得较快发展。在军事领域, 运用知识图谱可以清晰显示装备体系的系统组成、关系和属性, 为装备体系的发展论证、运用和分析提供重要支撑。知识本体作为知识描述框架, 是知识图谱的基础, 国内外很多学者对本体构建开展了相关研究。文献[2]基于生物医学本体构建了新型冠状病毒知识图谱, 用以存储和管理病毒知识。文献[3]提出一种利用生物概念互联本体构建生命科学不同子领域知识图谱的方法, 破解概念间关系跨越不同子领域的难题。文献[4]介绍了一种动态本体构建技术, 用以描述语义物联网。文献[5]提出一种适合武器装备体系的本体构建方法, 构建武器装备体系知识图谱。文献[6]在对当前军事领域本体构建方法归纳总结的基础上, 提出了一套军事领域本体构建流程。文献[7]提出了一种基于开源和多维数据的军事领域知识图谱构建方法, 并描述了构建图谱的过程。 当前, 装备领域知识图谱的构建主要采取基于“采集领域军事语料+概念分析”的本体建模的方式, 构建的本体存在重用性不强, 知识图谱数据规范程度不高、概念不统一和关联关系不一致等问题, 且构建的图谱只能反映装备体系组成要素的静态关系, 无法有效展示装备体系基于任务的交互。针对以上问题, 本文提出一种基于元模型的装备领域本体构建方法, 采用体系架构元模型的概念数据模型和逻辑数据模型, 定义装备体系概念层次、属性及其关系, 构建装备体系领域本体模型; 结合装备体系要素构成和应用场景, 细化领域本体模型生成应用本体, 最终基于应用本体构建知识图谱。