融合多源异构基础教育数据的知识图谱构建研究与应用.pdf

目录

摘要I

ABSTRACTIII

第一章绪论1

1.1研究背景及意义1

1.2国内外研究现状2

1.2.1知识图谱研究现状2

1.2.2知识图谱在教育领域的现状5

1.3论文研究内容7

1.4论文组织结构8

第二章相关理论与技术10

2.1知识图谱10

2.1.1知识图谱概述10

2.1.2知识图谱架构11

2.2本体论12

2.2.1本体的概念12

2.2.2本体的构建13

2.3爬虫技术14

2.4知识抽取16

2.4.1实体抽取16

2.4.2关系抽取17

2.5深度学习相关技术18

2.5.1双向长短期记忆网络18

2.5.2BERT预训练语言模型19

2.5.3条件随机场21

2.5.4TextCNN模型22

2.5.5注意力机制23

2.6Neo4j图数据库24

2.7本章小结25

第三章学科数据源自动获取方法26

3.1数据源分析26

3.1.1结构化数据26

3.1.2半结构化数据27

3.1.3非结构化数据28

3.2数据源采集29

3.2.1教科书数据采集29

3.2.2在线教育平台数据采集34

3.3.3百度百科数据采集36

3.3.4思知知识图谱数据采集38

3.3实验结果39

3.3.1结构化及半结构化数据39

3.3.2非结构化数据40

3.4本章小结41

第四章学科知识图谱构建方法42

4.1学科知识图谱构建原理及流程42

4.2学科本体构建43

4.2.1本体构建方法概述43

4.2.2实验过程与结果45

4.3知识抽取52

4.3.1基于BERT-BiLSTM-CRF的命名实体识别53

4.3.2基于BERT-TextCNN-Attention的实体关系抽取59

4.4知识融合65

4.5本章小结66

第五章基于Neo4j的知识存储与可视化67

5.1知识存储67

5.2知识图谱可视化查询68

5.2.1知识点相关查询68

5.2.2综合应用70

5.3本章小结71

第六章总结与展望72

6.1工作总结72

6.2展望73

参考文献74

致谢80

攻读硕士学位期间主要研究成果81

贵州师范大学学位论文原创性声明82

贵州师范大学学位论文使用授权书82

摘要

在互联网与信息技术高速发展的背景下，教育信息化成为推动教育现

代化的关键手段。随着《教育信息化2.0行动计划》的实施，教育部积极

推动“互联网+教育”的新模式，以实现智能化、网络化、数字化和个性

化的教育体系，满足学习者多样化的需求。随着互联网技术的蓬勃发展，

教育资源的多样性和获取途径的便捷性日益凸显，但同时也面临数据庞大、

碎片化严重、信息重复率高等问题。特别是在基础教育阶段，学生难以有

效整合和利用海量的网络教育资源。因此，利用数字化教育资源构建基础

教育学科知识图谱，以实现数据的有机融合，对提升教育资源的信息化质

量和利用率具有重要意义。本文以初中化学学科为例