(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210511203.1 (22)申请日 2022.05.11 (71)申请人 军事科学院系统工程研究院网络信 息研究所 地址 100141 北京市丰台区大成路13号院 (72)发明人 何元智　闫迪　 (74)专利代理 机构 北京丰浩知识产权代理事务 所(普通合伙) 11781 专利代理师 李奉瑾 (51)Int.Cl. G06F 16/36(2019.01) G06N 5/04(2006.01) (54)发明名称 一种基于向量映射的卫星通信频轨资源图 谱构建方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于向量映射的卫星通 信频轨资源图谱构建方法， 其具体步骤包括： 获 取卫星通信频轨资源管控工作中所涉及的卫星 通信频轨资源 数据， 构建卫星通信频轨资源知识 体系， 进行频轨资源知识抽取， 再对卫星通信频 轨资源知识进行向量表示， 之后融合需加入卫星 通信频轨资源图谱的知 识， 再采用基于能量函数 的关系补全 方法对频轨资源图谱进行加工， 最后 使用基于表示学习的实体对齐对频轨资源图谱 进行更新。 本发 明提出了一套完整的卫星通信频 轨资源知识图谱构建方法， 并将主要过程映射到 向量空间中进行操作， 利于对庞杂的卫星通信频 轨资源知识进行高效表达， 可准确捕捉频轨资源 知识中的隐式信息 。 权利要求书3页 说明书7页 附图1页 CN 114880484 A 2022.08.09 CN 114880484 A 1.一种基于向量映射的卫星通信频轨资源图谱构建方法， 其特征在于， 其具体步骤包 括： S1， 获取卫星通信频轨资源管控工作中所涉及的卫星通信频轨资源数据， 根据所获取 的卫星通信频轨资源数据， 构建包括 实例层和模式层两个层次的卫星通信频轨 资源知识体 系； S2， 获取互联网卫星通信频轨资源数据， 利用步骤S1中所构建的卫星通信频轨资源知 识体系模式层， 对所获取 的互联网卫星通信频轨资源数据进行实体识别和关系抽取， 得到 卫星通信频轨 资源知识， 卫星通信频轨 资源知识包括卫星通信频轨 资源的相关实体和对应 关系； S3， 将步骤S2中得到的卫星通信频轨资源知识进行向量表示， 将卫星通信频轨资源知 识映射到向量空间， 得到卫星通信频轨资源知识的向量表示； S4， 以步骤S1中构建的卫星通信频轨资源知识体系为提取规则， 从在线知识库中提取 涉及卫星通信频轨资源领域的实体实例和关系实例， 将其与步骤S2中得到的卫星通信频轨 资源知识进行融合， 构建得到卫星通信频轨资源图谱； S5， 对卫星通信频轨资源图谱中的卫星通信频轨资源知识进行加工， 得到加工后的卫 星通信频轨资源图谱； S6， 更新卫星通信频轨资源图谱。 2.如权利要求1所述的基于向量映射的卫星通信频轨资源图谱构建方法， 其特征在于， 所述的实例层， 包括具体的卫星通信频轨 资源知识实体及实体之间的关系， 所述的模式层， 包含卫星通信频轨知识本体库， 所述的卫星通信频轨知识本体库是若干用来描述卫星通信 频轨资源相关知识领域中概念、 概念属性以及概念之间关系的模式的集 合。 3.如权利要求1所述的基于向量映射的卫星通信频轨资源图谱构建方法， 其特征在于， 所述的获取卫星通信频轨资源管控工作中所涉及的卫星通信频轨资源数据， 是从互联网卫 星数据库中获取， 或者从卫星运维管控中心所采集的卫星通信运行 数据中获取。 4.如权利要求1所述的基于向量映射的卫星通信频轨资源图谱构建方法， 其特征在于， 所述的互联网卫星通信频轨资源数据， 包括国际电联的SRS数据库中的结构化卫星通信频 轨资源数据和互联网卫星通信频轨资源网站、 文本中的非结构化 卫星通信频轨资源数据。 5.如权利要求1所述的基于向量映射的卫星通信频轨资源图谱构建方法， 其特征在于， 所述的步骤S3， 包括： S31， 将步骤S2得到的卫星通信频轨资源知识所包含的所有实体和关系划分为若干个 三元组， 每个三元组记为(h,r,t)， 其中h表示三元组的头实体， t表示三元组的尾实体， r表 示三元组的头实体到尾实体的关系， 将每个三元组作为一个正样本， 所有三元组构成正样 本空间S； 将正样 本空间S中的三元 组进行随机两两配对， 将 配对后的两个三元 组之间， 相互 交换头实体与尾实体， 交换完成后的每个三元组作为一个负样本， 所有交换完成后的三元 组(h′,r,t′)， 构成负 样本空间S ′； S32， 将卫星通信频轨资源知识所包含的所有实体、 关系都表示为各不相同的k维向量， 记头实体、 尾实体和关系的向量表示分别为 S33， 建立用于构建所有实体、 关系的向量表示的损失函数L， 其表达式为：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114880484 A 2其中， fr(h,t)为正样本的得分函数， fr(h′,t′)为负样本的得分函数， γ表示三元组得 分的间隔距离； 得分函数的表达式为： 其中， || ||L2表示计算向量的L2范 数； S34， 将所有头实体、 尾实体和关系的向量进行随机初始化， 然后使用随机梯度下降优 化方法， 以最小化L为目标， 迭代优化上述所有向量中的参数， 在损失函数收敛后， 得到卫星 通信频轨资源知识的映射到向量空间的向量表示。 6.如权利要求1所述的基于向量映射的卫星通信频轨资源图谱构建方法， 其特征在于， 所述的步骤S 5， 包括： 对步骤S4构建的卫星通信频轨 资源图谱， 进 行卫星通信频轨资源知识 推理， 对卫星通信频轨资源图谱中的缺失关系进行补全， 挖掘卫星通信频轨资源图谱的实 体之间的内在关系； 对实体类型、 实体和属 性三类个体对 象以及卫星通信频轨资源图谱中 的各类关系， 采用基于均匀随机采样的抽样检测法， 对卫星通信频轨资源知识进行可信度 度量， 并舍弃可信度低于某阈值的卫星通信频轨资源信息， 完成卫星通信频轨资源图谱的 质量评估， 得到加工后的卫星通信频轨资源图谱。 7.如权利要求6所述的基于向量映射的卫星通信频轨资源图谱构建方法， 其特征在于， 所述的卫星通信频轨资源图谱中的各类关系， 包括实体类型之间的关系、 实体类型与实体 之间的关系和实体之间的关系。 8.如权利要求6所述的基于向量映射的卫星通信频轨资源图谱构建方法， 其特征在于， 所述的进行卫星通信频轨资源知识推理， 其具体包括： S51， 对步骤S4构建的卫星通信频轨资源图谱中所包含的三元组， 定义能量函数： 其中， 分别表示头实体、 尾实体和关系的向量表示； S52， 对所述的卫星通信频轨资源图谱中所包含的每个三元组， 分别计算其能量函数， 并针对所有能量 函数的上限对其设置一个能量阈值thresho ld； S53， 用所述的卫星通信频轨资源图谱中的任意一个实体的头实体或者尾实体替换其 他任意一个实体的三元 组中对应的头实体或者尾实体， 得到推理三元 组(h′,r,t′)， 若该推 理三元组的能量函数取值小于threshold， 则判定推理三元 组是正确的， 从而确定推理三元 组中的头实体h ′与尾实体t ′之间存在关系r； S54， 将正确的推理三元组(h ′,r,t′)作为新的三元组， 加入到卫星通信频轨资源图谱 中。 9.如权利要求1所述的基于向量映射的卫星通信频轨资源图谱构建方法， 其特征在于， 所述的步骤S6,包括： 针对随时间变化的卫星通信频轨资源信息， 采用定期双层更新的方法， 在一个设定的 更新时间间隔内， 分别对卫星通信频轨 资源知识体系实例层的实体和卫星通信频轨 资源知 识体系模式层的本体库进 行更新， 利用更新后的本体库和实体对卫星通信频轨知识体系进 行更新， 以更新后的卫星通信频轨资源知识体系为提取规则， 从在线知识库中再次提取涉权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114880484 A 3