五种知识图式的绘制方法(思维导图、概念图、知识图谱、语义网络、认知图)

文章目录

    • 一、思维导图的绘制
    • 二、概念图的绘制
    • 三、知识图谱的绘制
    • 四、语义网络的绘制
    • 五、认知图的绘制

一、思维导图的绘制

绘制思维导图的步骤为:
第一步:拿出一张纸或使用软件,从中心开始绘制,周围留出空白。
第二步:画一幅图表达中心内容,或直接用关键词表示。
第三步:将中心图像和主要分支连接起来,然后把主要分支和二级分支连接起来,再把三级分支和二级分支连接起来,以此类推。
第四步:在每条线上使用一个关键词。
第五步:重复以上动作,把想表达的都画出来,一直联想,一直延申。
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二、概念图的绘制

概念图的制作有一定的程序规范,一般有以下几个步骤:
第一步:确定关键概念。从选定的知识领域中,挑选出关键概念,以及与之相关联的其他概念,并把这些概念列出一张“关键概念一览表”,如关于光合作用的关键概念有光、二氧化碳、氧、能量等。这里列出的概念可以“天马行空”式的构想,无需考虑概念的层次、范围、大小,是否相互包含等等。
第二步:概念的排序。关键概念一经确定,便可以将其排列成序。排序的过程是让概念具有层次性的过程,通过排序将概念划分为不同的层级。排序的过程为:把概念性最强、最一般的概念置于顶层,依次向下,概括性较小的概念位于较低的层次,最具体的概念位于最底层,从而形成概念的层次结构。例如,光合作用的概念可分为6个层次。
第三步:进行各级连接。把每一对相关的概念用连线连接,并在连线上标明二者之间“是什么”或有“怎么样”的关系。这样,同一领域或不同领域的知识,通过某一相关概念连接起来,概念图就初步制作完成了。
第四步:反思与完善。对已初步拟制好的概念图加以重新考虑和重新绘制。
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三、知识图谱的绘制

可参考传统科学知识图谱的绘制,主要有八个步骤:
第一步:样本数据检索;
第二步:数据预处理;
第三步:选择知识单元;
第四步:构建单元关系;
第五步:数据标准化;
第六步:数据分析;
第七步:知识可视化;
第八步:图谱解读。
冠状病毒科学知识图谱中“冠状病毒研究中的高被引期刊”见下图:
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四、语义网络的绘制

语义网络的绘制,有如下几个步骤:
第一步:确定问题的所有对象和每个对象的属性;
第二步:确定所讨论对象间的关系;
第三步:根据语义网络中所涉及的关系,对语义网络中的节点及弧进行整理,包括增加节点、弧和归并节点等。
3.1步:在语义网络中,如果节点中的联系是ISA、AKO、AMO等类属关系,则下层节点对上层节点具有属性继承性。整理同一层节点的共同属性,并抽出这些属性,加入上层节点中,以免造成信息冗余。
3.2步: 如果要表示的知识中含有因果关系,则增加情况节点,并从该节点引出多条弧将原因节点和结果节点连接起来。
3.3 步:如果要表示的知识中含有动作关系,则增加动作节点,并从该节点引出多条弧将动作的主体节点和客体节点连接起来。
3.4步: 如果要表示的知识中含有“与”和“或”关系时,可在语义网络中增加“与”节点和“或”节点,并用弧将这些“与”、“或”与其它节点连接起来表示知识中的语义关系。
3.5步: 如果要表示的知识是含有全称量词和存在量词的复杂问题,则采用亨德里克提出的语义网络区分技术来表示。
3.6 步:如果要表示的知识是规则性的知识,则应仔细分析问题中的条件与结论,并将它们作为语义网络中的两个节点,然后用IF-THEN弧将它们连接起来。
第四步:将各对象作为语义网络的一个节点,而各对象间的关系作为网络中各节点的弧,连接形成语义网络。
例子:
把下列命题用一个语义网络表示出来:
1、猪和羊都是动物;
2、猪和羊都是哺乳动物;
3、野猪是猪,但生长在森林中;
4、山羊是羊,头上长着角;
5、绵羊是一种羊,它能生产羊毛。
按以上方法进行语义网络的绘制,语义网络见下图:
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五、认知图的绘制

以认知图中最为典型的模糊认知图为例,讲解绘制方法,主要包括学习绘制和人工绘制两种:
1、学习绘制
利用样本数据通过训练获取系统的模型。
2、人工绘制
利用专家知识和经验建立系统的模糊认知图模型。
第一步:识别问题域中的主要概念,这个概念可以是系统的事件、目标和趋势等;
第二步:确定概念之间有无因果关系,是否存在正因果或负因果;
第三步:将因果影响程度模糊化,可用[-1,1]模糊值表示,也可用自然语言描述,如:弱、很弱、中等、强、很强。
人工绘制的模糊认知图为:
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