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圖譜借助Redis構(gòu)建知識圖譜
創(chuàng)新互聯(lián)公司是一家專業(yè)提供積石山保安族東鄉(xiāng)族企業(yè)網(wǎng)站建設,專注與成都網(wǎng)站制作、網(wǎng)站設計、H5頁面制作、小程序制作等業(yè)務。10年已為積石山保安族東鄉(xiāng)族眾多企業(yè)、政府機構(gòu)等服務。創(chuàng)新互聯(lián)專業(yè)的建站公司優(yōu)惠進行中。
在當今信息化時代，知識圖譜成為了一個備受矚目的領(lǐng)域，它通過建立實體與實體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，將大量的知識信息有機地組合起來，可謂是一種高效且智能的信息處理方式。那么，如何構(gòu)建知識圖譜呢？在這里，我們就要提到一種流行的技術(shù)：Redis緩存數(shù)據(jù)庫。
Redis是一款非關(guān)系型的高性能內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，可以實現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)存儲與讀取，在處理高速、大數(shù)據(jù)量的負載是極為優(yōu)秀。當然，其更重要的作用是支持分布式存儲，提供了API，供其他程序調(diào)用，可以實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和功能的存儲和處理。在關(guān)聯(lián)實體構(gòu)建過程中，Redis的快速性質(zhì)和優(yōu)秀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以很好地支持知識圖譜的構(gòu)建。
下面我們通過一個簡單的例子來說明如何使用redis構(gòu)建知識圖譜。
假設我們要構(gòu)建一個簡單的人物關(guān)系圖譜，如下圖所示：
首先我們要編寫一個Python腳本創(chuàng)建Redis鏈接：
import redis
redis_conn = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)
Redis實例redis_conn鏈接到localhost上運行的Redis服務器。在這里，做了一個數(shù)據(jù)庫索引為0。
然后我們需要定義一個Node類，作為圖譜中的節(jié)點：
import JSON
class Node(object):
def __init__(SELF, id, type):
self.id = id
self.type = type
def save(self):
redis_conn.set(self.id, self.to_json())
def load(self, id):
data = redis_conn.get(id)
if data is not None:
return self.from_json(data)
else:
return None
def to_json(self):
return json.dumps({
'id': self.id,
'type': self.type,
})
@staticmethod
def from_json(data):
json_data = json.loads(data)
node = Node(
id=json_data['id'],
type=json_data['type'],
)
return node
Node類包含實體的id和類型。to_json()方法將實體轉(zhuǎn)換成字典格式的JSON數(shù)據(jù)。from_json()方法將JSON數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Node實例。load()將Node對象從Redis中取出，save()將Node對象存入Redis數(shù)據(jù)庫。
我們可以繼承從Node衍生出兩個類：Person類和Company類，分別代表人物和公司。
class Person(Node):
def __init__(self, name):
super(Person, self).__init__(id=name, type='person')
self.name = name
def to_json(self):
data = super(Person, self).to_json()
data = json.loads(data)
data['name'] = self.name
return json.dumps(data)
@staticmethod
def from_json(data):
json_data = json.loads(data)
node = Person(
name=json_data['name'],
)
node.id = json_data['id']
return node
class Company(Node):
def __init__(self, name, industry):
super(Company, self).__init__(id=name, type='company')
self.name = name
self.industry = industry
def to_json(self):
data = super(Company, self).to_json()
data = json.loads(data)
data['name'] = self.name
data['industry'] = self.industry
return json.dumps(data)
@staticmethod
def from_json(data):
json_data = json.loads(data)
node = Company(
name=json_data['name'],
industry=json_data['industry']
)
node.id = json_data['id']
return node
我們可以使用以上的代碼來創(chuàng)建實體，并將其存入Redis數(shù)據(jù)庫。
person1 = Person('Tom')
person1.save()
person2 = Person('Jerry')
person2.save()
company1 = Company('Amazon', 'E-commerce')
company1.save()
company2 = Company('Microsoft', 'Computers')
company2.save()
我們可以自定義Relationship類，代表實體之間關(guān)系:
class Relationship(object):
def __init__(self, start, end):
self.start = start
self.end = end
self.type = ''
self.properties = {}
def save(self):
redis_conn.set(self.key, self.to_json())
def load(self, key):
data = redis_conn.get(key)
if data is not None:
return self.from_json(data)
else:
return None
def to_json(self):
return json.dumps({
'start': self.start,
'end': self.end,
'type': self.type,
'properties': self.properties,
})
@staticmethod
def from_json(data):
json_data = json.loads(data)
rel = Relationship(
start=json_data['start'],
end=json_data['end'],
)
rel.type = json_data['type']
rel.properties = json_data['properties']
return rel
def __str__(self):
return f"{self.start}-{self.type}-{self.end}"
關(guān)系類類似于Node類，用于存儲和讀取兩個實體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。它包含與實體相關(guān)的信息（start, end, properties等）。我們可以使用以下代碼來創(chuàng)建實體之間的關(guān)系：
r1 = Relationship(company1.id, person1.id)
r1.type = 'employer'
r1.properties['years'] = '2015-2020'
r1.save()
r2 = Relationship(person2.id, company2.id)
r2.type = 'employer'
r2.properties['years'] = '2008-2015'
r2.save()
r3 = Relationship(person1.id, person2.id)
r3.type = 'friend'
r3.properties['meetplace'] = 'NYC'
r3.save()
現(xiàn)在我們可以從Redis數(shù)據(jù)庫中檢索實體。例如查找Tom朋友的名字：
rel = Relationship(person1.id, None)
rel.type = 'friend'
rels = redis_conn.keys(str(rel) + '*')
for r in rels:
data = redis_conn.get(r)
print(Person(data['end']).name)
我們可以在這個例子的基礎上構(gòu)建更復雜的知識圖譜，例如行業(yè)關(guān)系圖譜、科技領(lǐng)域知識圖譜等。通過Redis作為數(shù)據(jù)庫，相比傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，能夠更快速，實時地構(gòu)建出更加多樣化的知識圖譜。
總結(jié)：
本文介紹了如何利用Redis緩存數(shù)據(jù)庫構(gòu)建知識圖譜。實現(xiàn)了Node實體、Relationship關(guān)系的基本操作，并創(chuàng)建了Person類和Company類作為實體模板。盡管本文示例使用的是Python語言，但是Redis支持絕大多數(shù)的編程語言，便于開發(fā)人員進行應用程序開發(fā)。通過本文的示例，我們帶您一起深入了解圖譜構(gòu)建與數(shù)據(jù)的應用價值，為未來的與大數(shù)據(jù)時代奠定基礎。
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