CN111259164A - 一种面向知识图谱的交互可视化方法及*** - Google Patents

一种面向知识图谱的交互可视化方法及*** Download PDF

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张力
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Abstract

本发明实施例提供一种面向知识图谱的交互可视化方法及***，方法包括：基于节点和符号之间的映射关系，将知识图谱中的每一个节点映射为对应的可视化符号；基于知识图谱中任一对节点之间的关系，将所述任一对节点之间的关系映射为对应的有向边；基于所述可视化符号和所述有向边，在目标画布中将知识图谱转化为可视化图。本发明实施例将知识图谱中的每一个节点映射为可视化符号，并将节点之间的关系映射为有向边，根据可视化符号和有向边对知识图谱进行可视化描述，使得表达和描述更加直观和形象。

Description

一种面向知识图谱的交互可视化方法及***
技术领域
本发明属于计算机技术领域，尤其涉及一种面向知识图谱的交互可视化方法及***。
背景技术
可视化一直是知识图谱研究的重要组成部分，将知识图谱以更合理、直观的方式表现出来能够提升知识图谱应用的用户友好性。
随着知识工程的发展，知识图谱的应用面越来越广，将知识图谱与生产结合的尝试越来越多。利用知识图谱，人们可以更加有效的观察事物的发展规律，从而调整自身决策。为了使得知识图谱更直观的展示信息，对其进行可视化是非常有必要的。
现有的知识图谱数据仅仅是基础的节点信息以及不同节点间的关系信息，无法直观、形象地表示图谱数据，不能有效展示节点间的拓扑结构，缺乏直观性。
发明内容
为克服上述现有问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种面向知识图谱的交互可视化方法及***。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种面向知识图谱的交互可视化方法，包括：
基于节点和符号之间的映射关系，将知识图谱中的每一个节点映射为对应的可视化符号；
基于知识图谱中任一对节点之间的关系，将所述任一对节点之间的关系映射为对应的有向边；
基于所述可视化符号和所述有向边，在目标画布中将知识图谱绘制为可视化图。
在上述技术方案的基础上，本发明实施例还可以作出如下改进。
可选的，所述节点和符号之间的映射关系包括节点和圆形点之间的映射关系；
相应的，所述将知识图谱中的每一个节点映射为对应的可视化符号包括：
根据所述知识图谱中的每一个节点的类型，将每一个节点映射为对应颜色的圆形点；
根据每一个节点的度，确定每一个节点对应的圆形点的初始大小；
其中，当节点的类型未知，则将所述节点映射为与其它类型节点对应的圆形点的颜色不同的圆形点。
可选的，所述圆形点为可缩放的圆形点或不可缩放的圆形点。
可选的，所述节点和符号之间的映射关系包括节点和图形点之间的映射关系；
相应的，所述将知识图谱中的每一个节点映射为对应的可视化符号包括：
根据所述知识图谱中的每一个节点的类型，将每一个节点映射为对应的emoji字符；
根据每一个节点的度，确定每一个节点对应的emoji字符的初始大小；
其中，当节点的类型未知，则将所述节点映射为与其它类型节点对应的emoji字符不同的emoji字符。
可选的，所述图形点为可缩放的图形点和不可缩放的图形点。
可选的，所述有向边表征第一节点到第二节点之间的关系；
所述基于知识图谱中任一对节点之间的关系，将所述任一对节点之间的关系映射为对应的有向边包括：
根据第一节点与第二节点之间的关系类型，将第一节点与第二节点之间的关系映射为对应颜色的有向边。
可选的，基于所述可视化符号和所述有向边，在目标画布中将知识图谱绘制为可视化图包括：
将所述知识图谱中的所有节点均匀分布于目标画布中；
对所有节点按照对应度的大小由大到小进行排序，将排序靠前的预设个数的节点排布与目标画布的中心位置。
可选的，所述可视化方法还包括：
根据鼠标的操作类型，对目标画布或者对应的节点进行相对应的操作。
根据本发明实施例的第二个方面，还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器调用所述程序指令能够执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的面向知识图谱的交互可视化方法。
根据本发明实施例的第三个方面，还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的面向知识图谱的交互可视化方法。
本发明实施例提供一种面向知识图谱的交互可视化方法和***，该方法将知识图谱中的每一个节点映射为可视化符号，并将节点之间的关系映射为有向边，根据可视化符号和有向边对知识图谱进行可视化描述，使得表达和描述更加直观和形象。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的面向知识图谱的交互可视化方法整体流程示意图；
图2为本发明实施例提供的面向知识图谱的交互可视化***整体结构示意图；
图3为本发明实施例提供的电子设备整体结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
在本发明的一个实施例中提供一种面向知识图谱的交互可视化方法，图1为本发明实施例提供的面向知识图谱的交互可视化方法整体流程示意图，该方法包括：
基于节点和符号之间的映射关系，将知识图谱中的每一个节点映射为对应的可视化符号；
基于知识图谱中任一对节点之间的关系，将所述任一对节点之间的关系映射为对应的有向边；
基于所述可视化符号和所述有向边，在目标画布中将知识图谱绘制为可视化图。
可以理解的是，知识图谱是以文字的方式描述，不够合理、直观，将知识图谱以直观的方式表现能够提升知识图谱应用的用户友好性。
在本发明实施例中，根据映射关系，将知识图谱中的每一个节点映射为对应的可视化符号，以及根据每一对节点之间的关系，将节点间的关系采用对应的有向边表示。基于知识图谱中的每一个节点对应的可视化符号和有向边，在目标画布中将知识图谱绘制成对应的可视化图。
本发明实施例将知识图谱中的每一个节点映射为可视化符号，并将节点之间的关系映射为有向边，根据可视化符号和有向边对知识图谱进行可视化描述，使得表达和描述更加直观和形象。
作为一个可选的实施例，所述节点和符号之间的映射关系包括节点和圆形点之间的映射关系；
相应的，所述将知识图谱中的每一个节点映射为对应的可视化符号包括：
根据所述知识图谱中的每一个节点的类型，将每一个节点映射为对应颜色的圆形点；
根据每一个节点的度，确定每一个节点对应的圆形点的初始大小；
其中，当节点的类型未知，则将所述节点映射为与其它类型节点对应的圆形点的颜色不同的圆形点。
可以理解的是，可视化符号可以有多种选择，主要是使得节点的表示更加形象。比如，在本发明实施例中，可视化符号可以为圆形点。当将节点表示为圆形点时，可以采用不同的颜色来表示不同类型的节点。如果知识图谱中的某一个节点的类型未知，则采用与其它已知类型的节点对应的圆形点颜色不同的圆形点来表示。例如，已知类型的节点采用不同彩色的圆形点表示，未知类型的节点采用黑色的圆形点来表示。
在本发明实施例中，还根据每一个节点的度，来确定每一个节点对应的圆形点的初始大小。其中，节点的度表示该节点与其它的多少个节点连接，若该节点的其它连接的节点的数量越多，则表示该节点的度越大。节点的度越大，则该节点对应的圆形点越大。
其中，需要说明的是，圆形点为可缩放的圆形点或不可缩放的圆形点。当圆形点为可缩放的圆形点时，可通过鼠标操作对圆形点进行缩放操作。
作为一个可选的实施例，所述节点和符号之间的映射关系包括节点和图形点之间的映射关系；
相应的，所述将知识图谱中的每一个节点映射为对应的可视化符号包括：
根据所述知识图谱中的每一个节点的类型，将每一个节点映射为对应的emoji字符；
根据每一个节点的度，确定每一个节点对应的emoji字符的初始大小；
其中，当节点的类型未知，则将所述节点映射为与其它类型节点对应的emoji字符不同的emoji字符。
可以理解的是，知识图谱中的节点也可以映射为图形点，其中。可以根据知识图谱中各个节点的类型，采用不同的emoji字符来表示各类节点。如果知识图谱中的某一个节点的类型未知，则采用问号来表示。
与前述实施例采用圆形点来表示知识图谱中的节点相同，本发明实施例中还根据每一个节点的度，来确定每一个节点对应的图形点的初始大小。其中，节点的度表示该节点与其它的多少个节点连接，若该节点的其它连接的节点的数量越多，则表示该节点的度越大。节点的度越大，则该节点对应的图形点越大。
其中，需要说明的是，图形点为可缩放的图形点或不可缩放的图形点。当图形点为可缩放的图形点时，可通过鼠标操作对图形点进行缩放操作。
作为一个可选的实施例，所述有向边表征第一节点到第二节点之间的关系；
所述基于知识图谱中任一对节点之间的关系，将所述任一对节点之间的关系映射为对应的有向边包括：
根据第一节点与第二节点之间的关系类型，将第一节点与第二节点之间的关系映射为对应颜色的有向边。
可以理解的是，知识图谱中的某一些节点之间存在关系，本发明实施例中，采用对应的有向边来表示知识图谱中两个节点之间的关系，以及根据两节点之间的关系类型，采用不同颜色的有向边来表示。两节点之间的关系类型为比如包括关系、属于关系等。例如，N1节点包括N2节点，则有向边的箭头为从N1节点到N2节点，采用红色有向边连接N1节点和N2节点；再例如，N3节点属于N4节点，则有向边的箭头从N3节点到N4节点，采用绿色有向边连接N3节点和N4节点。
作为一个可选的实施例，基于所述可视化符号和所述有向边，在目标画布中将知识图谱转化为可视化图包括：
将所述知识图谱中的所有节点均匀分布于目标画布中；
对所有节点按照对应度的大小由大到小进行排序，将排序靠前的预设个数的节点排布与目标画布的中心位置。
可以理解的是，前述各实施例将知识图谱中的各个节点映射为对应的可视化符号以及采用有向边来表示知识图谱中两节点之间关系。本发明实施例根据可视化符号和有向边，在目标画布中将知识图谱绘制成对应的可视化图。其中，每一个节点在目标画布中的位置根据布局方案决定。
在本发明实施例中，选择的布局方案，会使得节点尽可能均匀的分布在目标画图中，从而降低画面的拥挤度，但同时使得重要的节点(比如度比较大的节点)尽量处于目标画布的中心。节点的实际位置会从布局方案中的坐标系映射成目标画布的长和宽形成坐标系(如浏览器的视窗坐标系)中的位置。
作为一个可选的实施例，所述可视化方法还包括：
根据鼠标的操作类型，对目标画布或者对应的节点进行相对应的操作。
可以理解的是，根据可视化符号和有向边，将知识图谱在目标画布中绘制后，可设计交互方案。在本发明实施例中，可根据鼠标的操作类型，对目标画布或者对应的节点进行相对应的操作。
具体包括以下多种交互方案：
(1)鼠标悬停于节点上方：节点放大，所有不与当前节点和单击聚焦的节点直接相连的边透明度降低，几乎不可见，同时节点的详细信息会浮现在鼠标附近；
(2)鼠标悬停于边上方：显示边的详细信息；
(3)鼠标单击节点：聚焦该节点,节点放大；所有不与当前节点和鼠标悬停的节点直接相连的边透明度降低，几乎不可见；
(4)鼠标左键拖拽画布：画布随着鼠标的运动进行平移；
(5)鼠标在画布氛围内时滚轮滚动：画布进行放大或缩小，当节点不可缩放时，节点的大小不会随着滚轮的滚动变化；
(6)鼠标左键单击节点的图例：选中当前图例，并使得其它图例不被选中，未被选中的点透明度降低，几乎不可见。
(7)按住shift键鼠标左键单击点的图例：选中当前图例，且使得之前被选中的图例仍被选中；
(8)鼠标左键单击画布：取消聚焦。使得所有图例皆被选中。
在本发明的另一个实施例中提供一种面向知识图谱的交互可视化***，该可视化***用于实现前述各实施例中的方法。因此，在前述面向知识图谱的交互可视化方法的各实施例中的描述和定义，可以用于本发明实施例中各个执行模块的理解。图2为本发明实施例提供的面向知识图谱的交互可视化***整体结构示意图，该可视化***包括：
第一映射模块21，用于基于节点和符号之间的映射关系，将知识图谱中的每一个节点映射为对应的可视化符号；
第二映射模块22，用于基于知识图谱中任一对节点之间的关系，将所述任一对节点之间的关系映射为对应的有向边；
绘制模块23，用于基于所述可视化符号和所述有向边，在目标画布中将知识图谱转化为可视化图。
本发明实施例提供的面对知识图谱的交互可视化***与前述各实施例提供的面向知识图谱的交互可视化方法相对应，本发明实施例提供的面对知识图谱的交互可视化***的相关技术特征可参考前述各实施例提供的面向知识图谱的交互可视化方法的相关技术特征，在此不再赘述。
图3示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图3所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)301、通信接口(Communications Interface)302、存储器(memory)303和通信总线304，其中，处理器301，通信接口302，存储器303通过通信总线304完成相互间的通信。处理器301可以调用存储器303中的逻辑指令，以执行如下方法：基于节点和符号之间的映射关系，将知识图谱中的每一个节点映射为对应的可视化符号；基于知识图谱中任一对节点之间的关系，将所述任一对节点之间的关系映射为对应的有向边；基于所述可视化符号和所述有向边，在目标画布中将知识图谱转化为可视化图。
此外，上述的存储器303中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：基于节点和符号之间的映射关系，将知识图谱中的每一个节点映射为对应的可视化符号；基于知识图谱中任一对节点之间的关系，将所述任一对节点之间的关系映射为对应的有向边；基于所述可视化符号和所述有向边，在目标画布中将知识图谱转化为可视化图。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本发明实施例提供的一种面向知识图谱的交互可视化方法及***，将知识图谱中的每一个节点映射为可视化符号，并将节点之间的关系映射为有向边，根据可视化符号和有向边对知识图谱进行可视化描述，使得表达和描述更加直观和形象。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种面向知识图谱的交互可视化方法，其特征在于，包括：
基于节点和符号之间的映射关系，将知识图谱中的每一个节点映射为对应的可视化符号；
基于知识图谱中任一对节点之间的关系，将所述任一对节点之间的关系映射为对应的有向边；
基于所述可视化符号和所述有向边，在目标画布中将知识图谱绘制为可视化图。
2.根据权利要求1所述的可视化方法，其特征在于，所述节点和符号之间的映射关系包括节点和圆形点之间的映射关系；
相应的，所述将知识图谱中的每一个节点映射为对应的可视化符号包括：
根据所述知识图谱中的每一个节点的类型，将每一个节点映射为对应颜色的圆形点；
根据每一个节点的度，确定每一个节点对应的圆形点的初始大小；
其中，当节点的类型未知，则将所述节点映射为与其它类型节点对应的圆形点的颜色不同的圆形点。
3.根据权利要求2所述的可视化方法，其特征在于，所述圆形点为可缩放的圆形点或不可缩放的圆形点。
4.根据权利要求1所述的可视化方法，其特征在于，所述节点和符号之间的映射关系包括节点和图形点之间的映射关系；
相应的，所述将知识图谱中的每一个节点映射为对应的可视化符号包括：
根据所述知识图谱中的每一个节点的类型，将每一个节点映射为对应的emoji字符；
根据每一个节点的度，确定每一个节点对应的emoji字符的初始大小；
其中，当节点的类型未知，则将所述节点映射为与其它类型节点对应的emoji字符不同的emoji字符。
5.根据权利要求4所述的可视化方法，其特征在于，所述图形点为可缩放的图形点和不可缩放的图形点。
6.根据权利要求1所述的可视化方法，其特征在于，所述有向边表征第一节点到第二节点之间的关系；
所述基于知识图谱中任一对节点之间的关系，将所述任一对节点之间的关系映射为对应的有向边包括：
根据第一节点与第二节点之间的关系类型，将第一节点与第二节点之间的关系映射为对应颜色的有向边。
7.根据权利要求1所述的可视化方法，其特征在于，基于所述可视化符号和所述有向边，在目标画布中将知识图谱绘制为可视化图包括：
将所述知识图谱中的所有节点均匀分布于目标画布中；
对所有节点按照对应度的大小由大到小进行排序，将排序靠前的预设个数的节点排布与目标画布的中心位置。
8.根据权利要求1-7任一项所述的可视化方法，其特征在于，所述可视化方法还包括：
根据鼠标的操作类型，对目标画布或者对应的节点进行相对应的操作。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述面向知识图谱的交互可视化方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述面向知识图谱的交互可视化方法的步骤。
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