带有层级关系的类树形结构知识图谱可视化方法及系统

本发明涉及知识图谱，尤其涉及一种带有层级关系的类树形结构知识图谱可视化方法及系统。

背景技术：

1、随着大数据的发展，数据日益繁多，因数据的大规模、异质多元、组织结构多样的特点，给使用带来挑战，因此引入数据可视化和知识图谱技术。数据可视化的意义是帮助人们更好的分析数据，信息的质量很大程度上依赖于其表达方式。对数字罗列所组成的数据中所包含的意义进行分析，使分析结果可视化。数据可视化的本质是视觉对话。数据可视化将技术与艺术完美结合，借助于图形化的手段，清晰有效的传达与沟通信息。从实现来看，一般可分为第一步理解数据信息(如何分析数据)，第二步选择合理的展现方式(如何视觉化呈现数据)，第三步视觉化呈现信息(如何增强图表的可读性)，最后检验设计(如何检验设计可读性)。

2、知识图谱(knowledge graph,kg)是借助于可视化技术直观展示知识及他们之间的相互关系，其中实体作为图谱中的节点，实体之间的语义关系作为边。知识图谱的实现一般可分为知识建模、知识获取、知识融合、知识储存、知识计算、图挖掘和图计算、可视化技术。知识图谱的用途有基础nlp任务、用户数据增强、搜索知识和提供行业背景知识、做知识引导、解决问题等。

3、传统的知识图谱可视化方法无法为实体之间提供清晰的层级关系，不易用户使用，存在阅读不便的问题。

技术实现思路

1、本发明通过提供一种带有层级关系的类树形结构知识图谱可视化方法及系统，解决了现有技术中无法为实体之间提供清晰的层级关系的技术问题，实现了能够为实体之间提供清晰的层级关系，便于用户阅读的技术效果。

2、本发明提供了一种带有层级关系的类树形结构知识图谱可视化方法，包括：

3、获取待可视化的节点数据和边数据；

4、通过公式通过递归调用，计算出与根节点处于同一棵树上的所有节点的层级level；其中，find()为计算节点层级的方法，x为所述获取到的节点数据，n为当前节点的层级，x.next为节点x的下一节点，x.rel为节点x与下一节点之间的边数据的属性，x.next＝none为节点x没有下一节点，s是一个集合，包含所有需要分级的节点之间的关系；

5、通过公式计算出待可视化节点在页面中的显示坐标位置(x，y)；其中，width为画布宽度，xstep为节点之间横向的距离，i为节点索引，count为当前层级中节点的个数，yroot为根节点的纵坐标，level为节点的层级，ystep为层级之间的距离；

6、根据待可视化边的起点和终点的显示坐标位置得到待可视化边的位置；

7、将所述待可视化节点在页面中的层级、显示坐标位置和所述待可视化边的位置，按照预设的默认样式渲染至页面中，得到可视化的类树形知识图谱。

8、具体来说，所述通过递归调用，计算出与根节点处于同一棵树上的所有节点的层级，包括：

9、从根节点开始，递归遍历所有节点，若在某一次递归调用中当前节点与下一节点的关系属于集合s，则进入下一层递归；若在某一次递归调用中当前节点与下一节点的关系不属于集合s或者节点x没有下一节点，则退出递归，当前节点的层级为n。

10、具体来说，所述按照预设的默认样式渲染至页面中，得到可视化的类树形知识图谱，包括：

11、基于所述预设的默认样式，若待可视化边的起始节点和终止节点的层级相同，则将该待可视化边在页面中显示的位置渲染为第一样式；若待可视化边的起始节点和终止节点的层级不同，则将该待可视化边在页面中显示的位置渲染为第二样式，得到所述可视化的类树形知识图谱；所述第一样式和所述第二样式不同。

12、具体来说，还包括：

13、获取待可视化节点的详细数据；

14、将所选节点所在位置作为引导线的起点，将预设的知识栏的位置为所述引导线的终点，将所述待可视化节点的详细数据绑定在所述知识栏中，按照预设样式初始化所述引导线，按照预设的位置和样式渲染知识栏。

15、具体来说，所述按照预设的位置和样式渲染知识栏，包括：

16、接收鼠标点击节点指令；

17、按照所述预设的位置和样式渲染生成与被点击节点关联的知识栏；

18、调用所述预设样式生成所述引导线从所述被点击节点的位置连接至所述渲染生成的知识栏的位置。

19、本发明还提供了一种带有层级关系的类树形结构知识图谱可视化系统，包括：

20、第一数据获取模块，用于获取待可视化的节点数据和边数据；

21、层级获取模块，用于通过公式通过递归调用，计算出与根节点处于同一棵树上的所有节点的层级level；其中，find()为计算节点层级的方法，x为所述获取到的节点数据，n为当前节点的层级，x.next为节点x的下一节点，x.rel为节点x与下一节点之间的边数据的属性，x.next＝none为节点x没有下一节点，s是一个集合，包含所有需要分级的节点之间的关系；

22、节点位置获取模块，用于通过公式计算出待可视化节点在页面中的显示坐标位置(x，y)；其中，width为画布宽度，xstep为节点之间横向的距离，i为节点索引，count为当前层级中节点的个数，yroot为根节点的纵坐标，level为节点的层级，ystep为层级之间的距离；

23、边位置获取模块，用于根据待可视化边的起点和终点的显示坐标位置得到待可视化边的位置；

24、知识图谱构建模块，用于将所述待可视化节点在页面中的层级、显示坐标位置和所述待可视化边的位置，按照预设的默认样式渲染至页面中，得到可视化的类树形知识图谱。

25、具体来说，所述层级获取模块，具体用于从根节点开始，递归遍历所有节点，若在某一次递归调用中当前节点与下一节点的关系属于集合s，则进入下一层递归；若在某一次递归调用中当前节点与下一节点的关系不属于集合s或者节点x没有下一节点，则退出递归，当前节点的层级为n。

26、具体来说，所述知识图谱构建模块，具体用于将所述待可视化节点在页面中的层级、显示坐标位置和所述待可视化边的位置，按照预设的默认样式渲染至页面中，若待可视化边的起始节点和终止节点的层级相同，则将该待可视化边在页面中显示的位置渲染为第一样式；若待可视化边的起始节点和终止节点的层级不同，则将该待可视化边在页面中显示的位置渲染为第二样式，得到所述可视化的类树形知识图谱；所述第一样式和所述第二样式不同。

27、具体来说，还包括：

28、第二数据获取模块，用于获取待可视化节点的详细数据；

29、知识栏构建模块，用于将所选节点所在位置作为引导线的起点，将预设的知识栏的位置为所述引导线的终点，将所述待可视化节点的详细数据绑定在所述知识栏中，按照预设样式初始化所述引导线，按照预设的位置和样式渲染知识栏。

30、具体来说，所述知识栏构建模块，包括：

31、引导线初始化单元，用于将所选节点所在位置作为引导线的起点，将预设的知识栏的位置为所述引导线的终点，将所述待可视化节点的详细数据绑定在所述知识栏中，按照预设样式初始化所述引导线；

32、点击指令监听单元，用于接收鼠标点击节点指令；

33、知识栏渲染单元，用于按照所述预设的位置和样式渲染生成与被点击节点关联的知识栏；

34、引导线生成单元，用于调用所述预设样式生成所述引导线从所述被点击节点的位置连接至所述渲染生成的知识栏的位置。

35、本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

36、先获取待可视化的节点数据和边数据，再通过递归调用，计算出与根节点处于同一棵树上的所有节点的层级，接着通过公式计算出待可视化节点在页面中的显示坐标位置，并根据待可视化边的起点和终点的显示坐标位置得到待可视化边的位置，最后将待可视化节点在页面中的层级、显示坐标位置和待可视化边的位置，按照预设的默认样式渲染至页面中，得到可视化的类树形知识图谱，解决了现有技术中无法为实体之间提供清晰的层级关系的技术问题，实现了能够为实体之间提供清晰的层级关系，便于用户阅读的技术效果。