一种基于知识图谱的数字博物馆系统

1.本发明涉及数字博物馆技术领域，特别涉及一种基于知识图谱的数字博物馆系统。


背景技术：

2.博物馆是征集、典藏、陈列和研究代表自然和人类文化遗产的实物的场所，对馆藏物品分类管理，为公众提供知识、教育和欣赏的文化教育的机构、建筑物、地点或者社会公共机构。
3.随着通信技术的更新和大数据智能技术的发展,博物馆也从传统的实体博物馆向线上博物馆、虚拟博物馆等多种形式发展,现有技术中的线上博物馆里文物的数据信息大多采用标准数据库进行存储，数据结构也是以物为中心，数据构建方法依托于文物数据标准，这种构建方法得到的数据呈现为树状结构，优点是存储容易，但是数据间联系性低，与人的互动性也不足，在进行系统分析研究时，采用这种方式的数据构建方法查询数据步骤繁琐，且数据间关联信息不能得到有效的存储。
4.目前博物馆领域已广泛接触格林希尔提出的“后博物馆”理念，后博物馆理念的核心就是在于以观众为核心，而不是以文物为核心来开展博物馆的研究、收藏、教育、展示等工作。博物馆的叙事方式也由过去的权威专家式叙事转变为去权威化的、注重观众个人体验与反思的参与式叙事方式。随着疫情爆发，线上博物馆迅速发展，但国内在广泛需求的线上博物馆建设中未突破博物馆的常见思维，对线上博物馆的建设还是主要工作为线下博物馆的线上化，因为不能很好的让文物与人们当下的数字生活密切关联。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种基于知识图谱的数字博物馆系统，以解决上述现有技术存在的问题。
6.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
7.一种基于知识图谱的数字博物馆系统，所述数字博物馆系统包括数据层、应用层和交互层共三个层级，所述数据层包括服务器，所述服务器内设置有第一数据库和第二数据库，所述第一数据库为基础库，第一数据库内存储有知识图谱数据，所述第二数据库为调用库，第二数据库根据所述数字博物馆系统的其他层级的应用功能存储对应的数据信息；
8.所述应用层包括数据搜索模块、数据分选模块和功能模块，所述数据搜索模块用于构建和扩充所述第一数据库，所述数据分选模块用于将所述数据搜索模块获取和转换的数据分选至所述第二数据库，所述功能模块用于实现所述交互层的应用功能，所述功能模块包括语义算法部分和链接算法部分，所述语义算法部分用于实现语义智能检索功能，所述链接算法部分用于实现个性化知识推荐功能，所述语义智能检索功能和个性化知识推荐功能通过所述交互层平台进行应用；
9.所述交互层包括网页、软件应用和多媒体终端，所述网页和软件应用通过所述多
媒体终端展示，所述多媒体终端包括移动智能设备和博物馆专用展示设备。
10.在进一步的实施例中，所述第一数据库包括结构化数据和非结构化数据，所述结构化数据和非结构化数据均由所述数据搜索模块搜索和转化得到，所述结构化数据为标准文物数据，所述非结构化数据为所述数据搜索模块通过联网搜索得到，所述转化包括将非图数据转化为图数据和将所有图数据转化为知识图谱形式存储。
11.在进一步的实施例中，所述第二数据库内设置有用于所述应用层运行的关键词库，所述关键词库内存储的数据包括所述第一数据库的知识图谱的节点数据和边数据。
12.在进一步的实施例中，所述语义算法部分包括关键词提取、关键词对比和关键词组合，所述关键词提取是通过分词工具实现从语义中得到关键词，所述关键词对比是将所述关键词与所述关键词库内的数据对比，并将带有所述关键词的图数据从所述第一数据库提取出，所述关键词组合将提取出的带有所述关键词的图数据重新生成知识图谱通过应用层展示。
13.在进一步的实施例中，所述链接算法部分包括关键词筛选，所述关键词筛选是将应用层使用的知识图谱数据对应的图数据与所述关键词库中数据对比，得到所有对应的关键词，再根据所述对应的关键词提取出带有所述对应的关键词的图数据重新生成知识图谱，等待应用层展示。
14.在进一步的实施例中，所述链接算法部分迭代运行，应用层每进行一个新的知识图谱的展示，所述链接算法部分运行一次。
15.在进一步的实施例中，所述第二数据库设置有缓存库，所述缓存库用于存储所述交互层的网页和软件应用的运行数据，所述运行数据包括用户登录资料、用户使用记录和用户交互数据，所述用户交互数据经由所述数据搜索模块转换扩充至所述第一数据库中。
16.综上所述，本发明具有以下有益效果：
17.1.本发明提出的一种基于知识图谱的数字博物馆系统基于知识图谱技术，通过设置存储知识图谱的数据层、灵活调用图数据的应用层和展示博物馆的交互层，使博物馆系统展示过程为非树状数据展示，用户在参观过程中能够根据自身需求不断深入和延展。
附图说明
18.图1是本发明的一种基于知识图谱的数字博物馆系统的结构框图。
具体实施方式
19.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
20.需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
21.实施例1：
22.本实施例公开了一种基于知识图谱的数字博物馆系统，该博物馆系统的主题为青铜文物，其框架结构如图1所示，数字博物馆系统包括数据层、应用层和交互层共三个层级，数据层用于存储青铜文物数据和系统的软硬件数据，应用层包括系统运行的各种软硬件，
交互层为用户能够接触到的系统界面。
23.下面分别具体说明各个层级：
24.首先是数据层，数据层包括服务器，服务器内设置有第一数据库和第二数据库，第一数据库为基础库，第一数据库内存储有知识图谱数据，第二数据库为调用库，第二数据库根据数字博物馆系统的其他层级的应用功能存储对应的数据信息。
25.在本实施例中，第一数据库内的知识图谱数据包括标准的青铜器文物数据、青铜器文物相关数据和青铜器文物相关的事件数据，青铜器文物相关数据包括青铜器的挖掘、展览、移动和修缮等，青铜器文物相关数据的特点在于数据的主体为青铜器文物本身，而青铜器文物相关的事件数据包括各种用户的学习、宣传、参观和研究等，事件数据的特点在于其与青铜文物直接或间接相关，主体为人。由于青铜器文物相关的事件数据的特点，本实施例中的第一数据库内的知识图谱数据为可扩充的非树状结构的数据，用户在使用博物馆系统时产生的新的交互数据可以转换为青铜器文物相关的事件数据。
26.在本实施例中，第二数据库内设置有用于应用层运行的关键词库，关键词库内存储的数据包括第一数据库的知识图谱的节点数据和边数据。根据图数据的特点，设置关键词库可以充当指针的作用，面对可扩充的数据结构，关键词库能够根据用户需求提供快速准确的搜索指引，也能够为系统的应用层的应用功能提供基础支持。
27.在本实施例中，第二数据库设置有缓存库，缓存库用于存储交互层的网页和软件应用的运行数据，运行数据包括用户登录资料、用户使用记录和用户交互数据，用户交互数据经由数据搜索模块转换扩充至第一数据库中。
28.下面说明的是应用层，应用层包括数据搜索模块、数据分选模块和功能模块，数据搜索模块用于构建和扩充第一数据库，数据分选模块用于将数据搜索模块获取和转换的数据分选至第二数据库，功能模块用于实现交互层的应用功能。
29.在本实施例中，第一数据库包括结构化数据和非结构化数据，结构化数据和非结构化数据均由数据搜索模块搜索和转化得到，结构化数据为标准文物数据，非结构化数据为数据搜索模块通过联网搜索得到，转化包括将非图数据转化为图数据和将所有图数据转化为知识图谱形式存储。
30.在本实施例中，功能模块包括语义算法部分，语义算法部分用于实现语义智能检索功能，语义智能检索功能通过交互层平台进行应用。
31.进一步的，语义算法部分包括关键词提取、关键词对比和关键词组合，关键词提取是通过分词工具实现从语义中得到关键词，关键词对比是将关键词与关键词库内的数据对比，并将带有关键词的图数据从第一数据库提取出，关键词组合将提取出的带有关键词的图数据重新生成知识图谱通过应用层展示。
32.本实施例中的语义智能检索功能是根据用户输入段落语句，博物馆系统根据段落语句拆解得到关键词，并根据关键词为用户提供对应的文物数据。
33.在本实施例中，功能模块包括链接算法部分，链接算法部分用于实现个性化知识推荐功能，个性化知识推荐功能通过交互层平台进行应用。
34.进一步的，链接算法部分包括关键词筛选，关键词筛选是将应用层使用的知识图谱数据对应的图数据与关键词库中数据对比，得到所有对应的关键词，再根据对应的关键词提取出带有对应的关键词的图数据重新生成知识图谱，等待应用层展示。链接算法部分
迭代运行，应用层每进行一个新的知识图谱的展示，链接算法部分运行一次。
35.本实施例中的个性化知识推荐功能是根据用户在博物馆系统中浏览和搜索的数据，提供对应的图数据，且用户使用博物馆系统的过程是动态的，对应着用户在参观一件文物时对强关联或若关联的其他文物或知识产生兴趣的过程，因此个性化知识推荐功能利用第一数据库内的可扩充的非树状结构的知识图谱数据，提供一种更为灵活的展示方式。
36.最后说明的是交互层，交互层包括网页、软件应用和多媒体终端，网页和软件应用通过多媒体终端展示，多媒体终端包括移动智能设备和博物馆专用展示设备。
37.在本实施例中，软件应用兼容安卓、微软、ios及li nux等多种操作系统，移动智能设备包括手机、平板、电脑以及智能电视等。
38.本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。