知识赋能的新一代信息系统研究现状、发展与挑战
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朱迪(1997-),男,硕士,主要研究领域为机器学习,数据挖掘,数字线索;吴文隆(2001-),男,学士,CCF学生会员,主要研究领域为机器学习,数据挖掘;张博闻(1999-),男,硕士,CCF学生会员,主要研究领域为机器学习,时空预测,数据挖掘;王铁鑫(1987-),男,博士,讲师,CCF专业会员,主要研究领域为基于模型的系统工程,模型驱动方法,领域本体与语义检测;程雅琪(1997-),女,硕士,主要研究领域为机器学习,数据挖掘;文浩(1979-),男,博士,教授,主要研究领域为航天器动力学与控制,空间机器人,数字线索;刘昕悦(2000-),女,硕士,主要研究领域为机器学习,知识图谱,推荐系统;李博涵(1979-),男,博士,副教授,CCF高级会员,主要研究领域为时空数据库,知识图谱,自然语言处理,推荐系统.

通讯作者:

李博涵,E-mail:bhli@nuaa.edu.cn

中图分类号:

基金项目:

国家重点研发计划(2020YFB1708100);“十四五”民用航天技术预先研究项目(D020101);国家自然科学基金(62172351);高安全系统的软件开发与验证技术工业和信息化部重点实验室课题(NJ2018014);南京航空航天大学前瞻布局科研专项资金


Survey on Knowledge Enabled New Generation Information Systems
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    摘要:

    信息系统的发展目前正处于感知智能迈向认知智能的关键阶段,传统信息系统难以满足发展要求,数字化转型势在必行.数字线索(digital thread)是面向全生命周期的数据处理框架,通过连接生命周期的各阶段数据,实现物理世界与数字空间的映射与分析.知识图谱(knowledge graph)是结构化的语义知识库,以符号形式描述物理世界中的概念及其相互关系,通过知识驱动形成体系化的构建与推理流程.两者对知识赋能的信息系统研究具有重要意义.综述了知识赋能的新一代信息系统的研究现状、发展与挑战.首先,从数字线索系统出发,介绍数字线索的概念和发展,分析数字线索的六维数据构成和6个数据处理阶段;然后介绍知识图谱系统,给出普遍认同的知识图谱的定义和发展,概括知识图谱的架构与方法;最后,分析和探索数字线索与知识图谱结合的方向,列举KG4DT (knowledge graph for digital thread)和DT4KG (digital thread for knowledge graph)的受益方向,对未来知识赋能的新一代信息系统提出开放问题.

    Abstract:

    The development of information system is in the critical stage from perceptual intelligence to cognitive intelligence. Traditional information systems are difficult to meet the development requirements, and digital transformation is imperative. Digital thread is a full-life-cycle data processing framework that maps and analyzes the physical world and digital space by connecting data from different life cycle stages. Knowledge graph is a structured semantic knowledge base that describes concepts and relationships in the physical world in the form of symbols, forming systematic construction and reasoning process driven by knowledge. Both of them are of great significance to the research of knowledge enabled information system. This study reviews the current research status, development and challenges of the new generation knowledge enabled information system. First, starting from the digital thread system, the concept and development of digital thread, the six-dimensional data structure and six data processing stages of digital thread are introduced. Then, the generally accepted definitionand the development of knowledge graph system are given, and the structure and methods of knowledge graph are summarized. Finally, the direction of combining digital thread with knowledge graph is analyzed and explored, the benefits of KG4DT (knowledge graph for digital thread) and DT4KG (digital thread for knowledge graph) are listed, and the open questions are raised about the new generation of knowledge enabled information systems in the future.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

朱迪,张博闻,程雅琪,刘昕悦,吴文隆,王铁鑫,文浩,李博涵.知识赋能的新一代信息系统研究现状、发展与挑战.软件学报,2023,34(10):4439-4462

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  • 收稿日期:2022-07-05
  • 最后修改日期:2022-08-18
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  • 在线发布日期: 2023-01-13
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