技术特征：
1.一种基于知识图谱的水利工程调度规程推理方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、构建调度规程图谱模型：通过构建水利知识图谱和调度规程图谱，以满足根据实时水雨情情势进行规则推理需求；s2、生成调度规程图谱：对调度规程文本进行智能识别处理，通过实体识别和关系抽取算法，将调度规程存入到所建立的图谱模型当中；s3、调度规程图谱推理：以图论和有限状态机为基础构造如下推理机：其中，q表示内部状态的有限集合，包括了作为起始状态的调度模式，用于推理的适用方式条件以及作为推理结果的调度方式和调度约束；∑表示符号的有限集合，即输入集合；表示状态转移函数，从一个状态转移到另一个状态；表示初始状态，即调度模式；表示终止状态计算，即调度方式和调度约束集合；d表示判别条件集合，即状态转移的判别条件，在知识图谱中用适用方式条件的属性值来表示。2.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的水利工程调度规程推理方法，其特征在于：所述判别条件集合d为所述调度规程图谱中的适用方式条件组成的合集，每一个元素表示调度规程中第i条判别条件，通过分析不同水工程的调度规程，判别条件d(i)由以下部分组成：sub：表示适用对象，即判断的主体，通过水利知识图谱的水利设施获取；type：表示判断类型，包括水位、流量、雨量，在查询当前实况数据时，通过sub获取对象，通过type获取数据类型；min/max：表示条件的适用范围，根据适用对象和判断类型获取对象当前的值，并与适用范围比较，在范围内则表示满足此判别条件，否则表示判别条件不成立；fun：表示判别函数，通过把文本描述函数化，用接口的形式调用外部计算函数，来实现文本语义的函数计算；ret：即判别值，通过判别函数调用外部接口完成计算后，与ret进行比较，相等则表明满足此判别条件。3.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的水利工程调度规程推理方法，其特征在于：将给定的流域现状输入到推理机内，通过计算所述状态转移函数，实现从调度模式到调度方式的推理；
设路径，表示中间节点的转移路径，从节点移动到节点的状态转移函数定义如下：其中，end表示此条路径不满足判别条件，结束此条路径的推理；为节点所需的输入参数，通过判别条件集合中的对象和类型获取；为节点的判别式，只有满足节点的判别式时，才能够从节点移动到节点；所述判别式的定义如下：设用于判断节点的给定流域水雨情现状为,那么判断输入是否满足当前条件的判别式如下：其中，，为所述判别条件中节点的条件适用范围，为所述判别条件中节点的判别函数；表示从调度模式到调度方式的推理中某一条状态转移路径p中的一个中间判别条件节点序号；n表示从调度模式到调度方式的推理中某一条状态转移路径p中的最后一个判别条件节点序号；为所述判别条件中节点的判别值。4.根据权利要求3所述的一种基于知识图谱的水利工程调度规程推理方法，其特征在于：通过所述状态转移函数，计算每一个节点判别条件，包括如下算法：（1）、所述推理机从所述调度模式开始，依次选择与所述调度模式直接相连的适用条件节点，采用深度优先算法进行遍历；（2）、对于所述节点，通过所述调度规程图谱获取所述判别条件d(i+1)，利用适用对象d(i+1,sub)以及判断类型d(i+1,type)从所述水利知识图谱和所述实时水雨情数据库中获取当前的实时状态；
（3）、通过判别式，计算当前的实时状态是否满足判别条件，并根据所述状态转移函数，判断是否移动到下一个节点，或者返回上一节点选择另外路径；（4）、重复所述步骤（2）和所述步骤（3），直到遍历完所有条件节点；（5）、输出所有满足条件的终止节点集合，即所述调度方式子集 ；若所有路径都无法到达终止节点，则表明没有满足当前条件的调度规程；若节点数量较大，则使用快速推理方式得到调度方案：（a）、通过图谱查询语句一次性获取整个图谱中所述判别条件集合d；（b）、依据条件集合检索所有需要的实况数据，之后利用所述判别条件计算判别式，获取所有满足当前实况条件的节点集合ε；（c）、将满足条件的节点信息加入到查询语句中，再次查询图谱，获取终止节点的集合；（d）、将达到当前终止节点的路径集合p与满足实况条件的所述节点集合进行比较；如果，那么当前的终止节点就是推理出的一个调度方式。5.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的水利工程调度规程推理方法，其特征在于：所述水利知识图谱，用于表征所述调度规程中水利对象的相关知识，通过将各类水利对象，水利对象的属性和水利对象之间的关系利用所述知识图谱进行刻画，为所述调度规程图谱的生成和推理提供水利行业的领域知识；所述水利知识图谱分为地理概念和水利设施概念，所述地理概念包括自然对象实体和地理属性；所述水利设施概念分为水文监测设施和水工程设施；所述调度规程图谱，用于将水利工程调度规程中的自然语言转化为计算机能够理解和推理的调度规则，形成以图数据库方式存储的调度规则库。6.根据权利要求5所述的一种基于知识图谱的水利工程调度规程推理方法，其特征在于：通过分析所述调度规程中文体结构和逻辑关系，将所述调度规程图谱模型分为调度规程、调度模式、适用方式条件、调度方式、调度措施和调度结果约束实体；其中，所述调度规程的实体和所述调度规程的文本对应，是针对某一水库或水库群的一系列调度模式的章程；属性包括名称、文档来源、制定时间以及是否在用；所述调度模式是所述调度规程的子集，通过调度对象关系与所述水利知识图谱中所述水利设施相关联，指明具体调度目标；属性包括模式名称、来源文档、调度类别和模式类别；所述适用方式条件为调度方案的判断依据；所述调度方式是根据一条或多条所述适用方式条件得到的具体调度行为，根据所述调度规程要求分为调度措施和调度结果约束；所述调度措施是对所述调度对象的调度要求；所述调度结果约束是指调度方案的控制目标。7.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的水利工程调度规程推理方法，其特征在于，所述步骤s2中的调度规程图谱生成使用的框架为：使用bert模型作为预训练模型，引入基于transformer架构的注意力机制，并添加bilstm模型和crf模型。8.根据权利要求7所述的一种基于知识图谱的水利工程调度规程推理方法，其特征在
于，所述调度规程图谱的生成，包括以下步骤：s21、基于所述使用框架构建一个多标签多分类的任务模型，用于关系抽取；s22、将关系抽取的结果输入到第二个单标签多分类的任务框架中，进行实体识别；s23、将所述任务模型和所述任务框架叠加在一起，作为整体的知识抽取模型。
技术总结
本发明提供了一种基于知识图谱的水利工程调度规程推理方法，包括构建调度规程图谱模型、生成调度规程图谱和调度规程图谱推理三个部分，构建调度规程图谱模型是建立调度规则的存储方式，通过分析各个水利工程的调度规程，总结调度条件的表达方式，构建能够用于自动推理计算的知识图谱；图谱生成是将基于自然语言编写的调度规程文本信息，通过实体关系抽取算法，按照图谱模型，存入知识图谱之中；图谱推理利用图计算理论和有限状态机思想，以当前的流域情势作为输入，通过推理知识图谱实体与关系之间的联系，查找满足调度规程的约束条件，实现调度方案的推荐。现调度方案的推荐。现调度方案的推荐。
技术研发人员：秦昊 闵要武 邹冰玉 李玉荣 陈瑜彬 许银山 顾丽 杨雁飞 张晶 张潇 张涛
受保护的技术使用者：长江水利委员会水文局
技术研发日：2021.08.11
技术公布日：2021/9/9