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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种基于知识图谱的复杂装备研制需求结构信息生成方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119312884B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410688293.0，技术领域涉及：G06N5/02；该发明授权一种基于知识图谱的复杂装备研制需求结构信息生成方法是由王体春;李昊;靳广虎;刘新华设计研发完成，并于2024-05-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于知识图谱的复杂装备研制需求结构信息生成方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于知识图谱的复杂装备研制需求结构信息生成方法。包括以下步骤：首先基于BIGRU‑CRF和CasRel模型构建领域知识图谱，并依据可拓基元理念建立产品功能表达模型；其次，基于产品功能表达模型、领域知识图谱和修正余弦语义相似度，对待研发复杂装备进行需求结构求解，寻求结构信息，以挖掘产品设计空间中的创新性结构；最后，提出并使用一种节点重要度排序方法对结构解排序，生成最左边的需求结构信息。最终为该领域的复杂装备研制过程提供更准确的指导。

本发明授权一种基于知识图谱的复杂装备研制需求结构信息生成方法在权利要求书中公布了：1.一种基于知识图谱的复杂装备研制需求结构信息生成方法，包括以下步骤： 1构建数据集，并使用BIGRU-CRF和CasRel模型构建领域知识图谱； 1.1选取相关专利文本，定义待抽取实体类型，并使用基于“BMES”的实体标注方法对实体进行表示； 1.2定义待抽取关系类型，使用精灵标注助手进行关系标注； 1.3使用BERT模型生成充分融合训练文本信息的词向量； 1.4使用BIGRU-CRF模型完成实体识别任务，CasRel模型完成关系抽取任务，构建领域知识图谱； 2使用可拓基元理论中的事元模型表征产品功能表达模型中的行为和功能对象； 3基于此行为，使用修正余弦语义相似度匹配知识图谱中与之相似的关系词，获取关系词的所有尾实体，组成矩阵； 4提炼事元模型中的功能对象，并与候选矩阵中的所有元素相比，使用基于修正余弦语义相似度进行匹配，将超过相似度阈值的元素收集起来，经过该元素与所对应的关系词逆推所有头实体，生成该功能对象对应的结构解集;循环产品功能表达模型中的所有行为和功能对象，推理得到整体的结构解集； 5将知识图谱、产品功能对应的需求结构解集合作为输入数据，传入节点重要度评价方法中； 6使用基于网络分析的节点重要度评价计算方法，依照知识图谱和节点重要度，对结构解集合中的所有元素进行排序； 7从整体功能集合中的第一个功能对象开始，将其对应的结构解集中的元素中，排序结果第一位的元素选出，即节点重要度最高的元素，判断其是否能够充当第一个功能对象的最终需求结构信息，如果能够充当，则放入最终结果集中，如果不可行，则继续取出结构解集中元素排序结果第二位的，再次评判，以此类推； 8寻求到整体功能集合中所有的功能对象的最终需求结构信息，综合形成复杂装备研制方案； 所述步骤6中使用基于网络分析的节点重要度评价计算方法，依照知识图谱和节点重要度，对结构解集合中的所有元素进行排序的具体过程为： 6.1取产品功能对应的需求结构解集中的某一结构解作为节点vi，使用Dijstra算法计算当前节点距离其余节点之间的最短路径disvi,vj； 6.2计算当前节点vi的接近中心度Ci； 定义disvi,vj为节点vi至节点vj的最短路径长度，长度越短，接近中心度越大；节点vi的接近中心度可以表示为Ci； 6.3基于所构建的领域知识图谱，求解当前节点vi的邻域δki与节点关键域Oi； 定义节点vi的邻域表示与其有边相联的所有节点的集合，节点邻域为δki；节点vs的邻域表示与vs有边相关联的所有节点的集合；对于节点vt的邻域表示与vt有边相关联的所有节点的集合；则节点vi的节点关键域表示为 6.4遍历邻域δki中任意两个节点vp和vq，求解Pvp,vq； Pvp,vq＝{{vp,vq}∪{vp,vi,vq}∪{vp,vi′,vq|vi′∈Fi∩vi′≠vi}}.； Pvp,vq表示在节点vi的邻域δki中任意两个节点vp和vq之间的最短路径集合； 6.5计算出经过节点vi的最短路径数Mi和不经过节点vi的最短路径数Ni； 定义在度为k的节点vi的邻域δki中，任意节点对之间经过节点vi的最短路径数为Mi，不经过节点vi的最短路径数为Ni；假设节点vs和vt之间的最短路径有wsj条，结合节点关键域，则Mi和Ni可以表示为 其中 其中 6.6计算出节点vi的关键度Ki； 6.7在网络分析过程中，由于不同网络结构不同，节点和边的数量与位置差异会影响每个节点在整个网络中的重要程度；在复杂网络中，中心节点和非中心节点，其重要性存在区别；节点与节点之间是否连通，也会影响重要性；且该节点的最短路径数量越大，则节点越重要；因此可定义并计算出节点vi的重要度Di； 最终，依照知识图谱和节点重要度，对结构解集合中的所有元素进行排序。

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