本文强调知识图谱在强化军事侦察的智能信息系统中的重要作用,着重分析知识图谱的推理能力价值,并探讨开源工具在知识图谱开发维护中的角色。为此,本文首先剖析不同开源知识图谱工具提供的推理支持,探索如何利用现有软件推理器增强知识图谱功能。这为知识图谱实践者提供宝贵指南——洞察可用资源、推理支持及构建综合知识图谱的策略。其次,本文提供有效框架帮助用户根据军事侦察特定需求筛选和比较最适配工具。

图1:情报周期内的知识工程流程。传统情报周期通常由需求模块起始的四个组件构成。新增的"处理"模块通常作为分析模块的子流程。此处将其视为独立模块,旨在突显周期内两个底层流程:一级数据处理与融合阶段,二级高级情报生成阶段。

军事情报依赖收集处理侦察行动中获取的海量异构数据,以消除情报知识缺口并支撑指挥官决策。多源信息的必要互联通过提供作战环境实时精准数据,对指挥控制(C2)智能信息系统(IIS)形成关键支撑。在"情报周期"(涵盖任务分配、收集、处理、分析与分发流程)中,分析师需处理描述指挥官信息需求的优先/特定情报需求(PIRs/SIRs)。简言之,指挥官需掌握敌军战力等信息以制定应对决策,而分析师通过解析侦察数据提供情报支持。数据通常经多技术手段采集,呈现多样化格式(如图像、书面报告、无线电讯号等)。当部队无法独立满足情报需求时,需向上级或友邻单位申请支援。所有采集数据与反馈信息必须有效整合。知识图谱(KG)作为结构化多关系图式知识表征——捕捉实体(如人员、载具、地点)及其关联信息,为组织存储检索此类信息提供高效方法。知识图谱可视为实体语义网络、属性及关系的符号化表征,其优势在于明确定义的语义与推理能力:可检测矛盾或通过领域知识丰富信息。具备推理能力的知识图谱支持复杂作战环境决策,类似指挥控制与情报知识信息系统的决策场景。

知识图谱通过组织海量互连数据,构建军事战略行动相关信息的结构化表征。这种结构化知识促进精细化情境感知推理,从离散数据源提取可操作洞察。随着系统演进,高级推理机制的整合进一步优化决策流程——基于知识图谱实体间复杂关系推演潜在结果。本质上,指挥控制与情报智能信息系统融合知识图谱及推理能力,不仅优化信息检索与解读,更为战略领导者提供驾驭信息化现代战争复杂性的高阶工具。相较于易产生幻觉的大语言模型(LLM),知识图谱通常包含已验证事实。目前LLM仍难从文本提取逻辑关联:若模型训练包含"A是B"句式,其无法自然推导"B是A"逆命题(此现象称"逆转诅咒")。LLM另一局限在于仅通过单次海量文本训练且缺乏持续更新。解决方案之一是情境学习,如采用检索增强生成(RAG)框架。知识图谱及其嵌入表征亦可作为情境学习源,例如在基于最新信息构建问答系统的RAG流程中。

在军事等敏感领域决策时,决策者终不可依赖直觉。因决策关乎人命,其必须基于有效事实可追溯、可解释。知识图谱及其推理能力相较LLM兼具二者特性,故LLM目前无法替代知识图谱。构建知识图谱面临多维挑战:需以有意义方式结构化信息以表征应用领域相关实体关系。成功创建维护知识图谱主要依赖本体编辑器与推理器两大工具:编辑器用于开发本体(定义特定知识领域核心概念、属性及关系的概念框架);推理器基于既有事实推导新知识,用于深化洞察或检验知识图谱信息一致性。

构建稳健本体需理解RDFS/OWL等本体语言与形式化标准。理想本体编辑器应配备图形界面以隐藏形式化复杂性,使本体学家(专攻本体设计与实施的专家)聚焦核心术语与关系的明确定义。此过程通常为迭代协作式。开源工具在普及知识图谱中发挥重要作用,欧盟委员会亦倡导使用促进知识图谱开发维护的开源方案。开源工具具多重优势:规避供应商锁定、低成本可及性等。故本研究仅考量辅助知识图谱构建维护的开源软件。但并非所有开源编辑器或推理器均提供同等推理支持(知识图谱核心能力)。因此,本文通过评估各类公开编辑器与推理器的推理能力,揭示此关键维度。

本文通过梳理现有开源工具为知识图谱实践者提供指南。重点聚焦推理能力及开源编辑器对其支持程度,同时介绍部分开源推理器及其与现有编辑器的协同使用方案。这涉及评估编辑器与推理引擎的兼容性,以通过自动推理提升知识图谱构建质量精度。全文结构如下:第二章论述相关工作;第三、四章开展开源本体编辑器与推理器的比较评估;第五章探索构建全功能知识图谱平台;第六章总结全文。

成为VIP会员查看完整内容
10

相关内容

人工智能在军事中可用于多项任务,例如目标识别、大数据处理、作战系统、网络安全、后勤运输、战争医疗、威胁和安全监测以及战斗模拟和训练。
《战术意图识别:人工和算法效率比较研究》最新报告
专知会员服务
56+阅读 · 2024年10月29日
「知识增强预训练语言模型」最新研究综述
专知
18+阅读 · 2022年11月18日
深度学习研究及军事应用综述
专知
23+阅读 · 2022年7月7日
航空制造知识图谱构建研究综述
专知
35+阅读 · 2022年4月26日
多模态情绪识别研究综述
专知
24+阅读 · 2020年12月21日
基于深度学习的数据融合方法研究综述
专知
33+阅读 · 2020年12月10日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
24+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
44+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
15+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
35+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
171+阅读 · 2023年4月20日
A Survey of Large Language Models
Arxiv
473+阅读 · 2023年3月31日
Arxiv
78+阅读 · 2023年3月26日
Arxiv
172+阅读 · 2023年3月24日
Arxiv
24+阅读 · 2023年3月17日
VIP会员
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
24+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
44+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
16+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
15+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
35+阅读 · 2008年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员