基于Neo4j图数据库构建中学语文诗词知识图谱

发布时间：2020-05-12 04:06

【摘要】：教育信息化近些年快速发展,《国家信息化发展战略纲要》提出并强调要加快推进教育信息化、科研信息化、完善教育信息基础设施和公共服务平台,推进优质数字教育资源共建共享和均衡配置;建立适应教育模式变革的网络学习空间,缩小区域、城乡、校际差距。着力优化信息化发展教育。因此,在这样的大背景趋势下,教学资源层出不穷,教学手段不断的更新,但是,由于互联网内容规模大、数据异构松散,教学资源大部分是以网页信息以及一些结构化或半结构化的知识库等形式存在,杂乱无章、碎片化严重,使学习者很难找到合适的路径去高效学习相关知识。知识图谱的出现,为网络上相关领域的知识结构化组织和应用奠定了稳固的基础,它强大的语义处理能力和开放组织能力,再结合相关可视化工具将学科知识的体系结构与知识自身的关系展示出来,这样的形式对学习者来说,能起到事半功倍的效果。因此,构建学科知识图谱有助于增强学习效率,这种信息化手段可持续为教育行业带来多方面应用,确保教育质量。本文针对中学语文诗词知识,利用图数据库Neo4j来研究可视化语文诗词知识图谱,主要的研究内容包括网络爬虫技术实现及数据清洗分析、知识图谱相构建方法和理论等,将图数据库与知识图谱进行融合,给出了以Neo4j来构建语文学科诗词知识图谱。本文通过Python开发工具结合Neo4j图数据库获取数据、信息抽取、知识表示来构建诗词知识图谱。为了能够提取出构建知识图谱所需的实体以及关系,我们利用Python爬虫技术对网页上结构化数据和半结构化数据进行分析,然后实现爬取网页部分主题信息,分别以小学、初中、高中的每一年级阶段名称作为一类实体,采用正则表达式匹配相关诗人与诗词内容,提取出对应阶段的诗人诗词实体与关系。最后,将数据导入到图数据库进行可视化展示,同时,以中学语文教材为依据,进行人工校准相关的诗人与诗词内容,为构建中学语文诗词知识图谱奠定了数据基础。在研究分析中学语文学科知识图谱构建方法的基础上,本文提出利用Neo4j图数据库构建知识图谱的方法,基于Neo4j图数据库,完成了对中学语文学科诗词知识图谱的构建,之后设计并实现了中学语文诗词知识图谱可视化查询系统。系统利用Neo4j图数据库使用的Cypher语言进行可视化查询,能够查询到不同阶段不同诗人对应的作品之间的关系,最后利用D3.js框架很好的控制最终的视觉效果,将查询结构以图的节点和边呈现出查询效果,附带实现一系列用户基本增删查改的交互操作。
【图文】：

在本地逦存储在网络上逡逑与关系数据库不同，它在实现图结构节点、边的图查询语言、支持各种图挖掘算法，支持分Ｎｅ0４ｐ２］、Ａｌｌｅｇｒｏ邋Ｇｒａｐｈ间等。它们的存储模Ｄ逡逑逦

同时还拓展了其他课外诗词作品与诗人，让中学学习者能够以年级划分，，不仅学逡逑习本阶段的诗词作品，也能拓展学习所感兴趣的诗人的其余作品。具体的数据源逡逑分类如图３－２所示。逡逑语文古诗逡逑１逦｜邋＾＾１逡逑%煎五

本文编号：2659624