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【知识图谱】08KBQA问答系统(python+fuseki+jena)_kbqa开源框架

作者：AllinToyou | 2024-03-31 08:24:13

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kbqa开源框架

白嫖太严重了，提问，私信，收藏比点赞关注多太多，过分了啊兄弟们

本篇紧随之前的七篇文章，讲述了建立了知识图谱后，不希望仅仅在可视化和抽象推理的方向上得到应用，同时扩充考虑将其应用在问答系统方向；本篇属于一时兴起，写了一个简单的问答系统，通过使用自然语言处理技术，解析匹配用户问题意图，完成后生成查询模板，在知识库里进行检索，从而反馈最佳答案。

在代码逻辑实现上，考虑到工时资源等信息，因此没有完全按照网上KBQA最常见的REfO的精准匹配去写实现，也没有使用DL技术做模型，而是使用了传统的相似度计算做模糊匹配，因此代码量少很多，算是本篇的特色，应该网上找不到和我代码一样的版本。

代码依赖：

python : 3.6+,(库：SPARQL、jieba、macropodus)

fuseki + jena (同本系列的版本)

1、效果预览

人物问答预览：

电影问答预览：

单实体的条件问答：

多实体问答：

2、KBQA介绍

KBQA：Knowledge Base Question Answer，由于我们将知识提取并生成了结构化数据，建立了知识库，因此在应用方向上，通过自然语言问答，通过对问题的解析和推理，利用知识库进行问答查询和分析，从而得到答案，这就是KBQA。

详细可以阅读，这位博主在知识普及上写的更好：揭开知识库问答KB-QA的面纱1·简介篇 - 知乎。

3、KBQA实现

整体代码工程后续回传到Github上，地址后续补充，项目结构简单定义为：

3.1、问答系统设计

上图是这个系统的简单架构示意，其中底层是数据层，主要是使用了TDB三元数据库，存储知识数据；倒数第二层是通信层，主要是依赖Jena+Fuseki的框架，包括规则推理机的配置等；倒数第三层是应用实现层，主要包括Fuseki的客户端实现，NLP自然语言处理，查询模板的生成应用实现等；最顶层是业务层，主要是对用户输入做提取，结果做解析展示的业务交互层，通过这四层的定义，实现我们的整体项目。

仅仅只有架构，是不足以完善我们的想法的，因此，我们基于某种产品化的考虑，考虑设计完善的业务流程，从用户接入使用，到数据解析，分析以及反馈系统，从而形成一个较为完整的闭环应用体系，因此，设计如下业务框架：

如上图所展示，考虑到一个完整的问答系统，必定不能百分百考虑到所有情况，因此，我们需要在业务处理上，考虑当遇到一些疑难杂症的时候，数据应该流转到哪些新模块去做处理，这样才有可能在未来不断地提高KBQA系统的正确率，上图便考虑增加新词发现，新问题发现来帮助系统完善应用广度，增加意图理解来完善深度，而考虑到需要增加KG和模板，那么就需要使用人工加机器二合一的答案判别和数据分析系统模块，这样逐渐形成一个完善的生产系统。我这里仅实现黄色部分，右边的没空实现，不过可以给大家提供一个不错的思路。

3.2、使用python链接Fuseki

利用SPARQLWrapper的接口实现对feseki的调用，测试和使用前记得启动fuseki的服务器。

代码文件fuseki_query.py内容如下：


from SPARQLWrapper import SPARQLWrapper,JSON
 
class Fuseki:
    def __init__(self,url ='http://localhost:3030/kg_movie/query'):
        self.sparql = SPARQLWrapper(url)
        print('sparql init successful ...')
 
    def query(self, query_str):
        self.sparql.setQuery(query_str)
        self.sparql.setReturnFormat(JSON)
        result = self.sparql.query().convert()
        return result
 
    def query_str_build(self,str):
        pass
 
 
def test():
    fuseki = Fuseki()
    query_str = r'''
     PREFIX rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> 
     PREFIX : <http://www.kg_movie.com#>   
     SELECT * WHERE {   
     ?x rdf:type :Comedian.   
     ?x :actor_chName ?n.   
     } LIMIT 10
    '''
 
    query_str = r'''
    PREFIX rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> 
     PREFIX : <http://www.kg_movie.com#>   
     SELECT * WHERE {
            ?x :actor_chName '周星驰'.
            ?x :actor_bio ?n.
            } LIMIT 10
            '''
    res = fuseki.query(query_str)
    print(res)
 
if __name__ == '__main__':
    test()

核心在class Fuseki这里，后续会被调用到。

3.2、分词实现

3.2.1、实体词处理

首先要导出存储在mysql中的实体词，导出其中的movie和actor两张表的chName列，可以导出成txt：

导出后效果如下：

需要导出这两个文本的原因：

考虑到对用户话语进行关键词提取和分词，对于我们最关心的热点词，担心分词效果不好，因此将这两个实体数据提取出来，进行特殊词性标注，这样再分词环节就很容易提取出常用热点词。

我们对这两个文件进行词性标注，打上对应的词性，有关词性的解释，可以看jieba的链接：

jieba库的GitHub地址

这里分别使用到人名词性nr，专用词性nz。

处理actor.txt和movie.txt文件，代码文件process_word_dict.py：


from pprint import  pprint
def append_words_in_lines(file_name,append_str):
    n_dict = []
    with open(file_name+'.txt', mode='r+' ,encoding='utf-8') as f:
        res = f.readlines()
        # pprint(res)
        for word in res:
            n_dict.append(word[:-1]+append_str)
    with open(file_name+"_dict.txt", mode='w+', encoding='utf-8') as f:
        for word in n_dict:
            f.write(word+'\n')
 
        # print(n_dict)
 
 
 
if __name__ == '__main__':
    append_words_in_lines('actor', ' nr')
    append_words_in_lines('movie', ' nz')

运行一下即可，完成后生成actor_dict.txt和movie_dict.txt文件，内容如下图：

3.2.2、分词逻辑的实现

分词我们调用了国内非常有名的开源库，jieba库，这里对齐进行了简单封装，根据我们的需求，做以下步骤：

A.常用词字典的加载，加载actor_dict.txt和movie_dict.txt；

B.将一些常见连续词按照需求给强制切分开，例如，“喜剧演员”会有很大几率是一个词，我们电影图谱，“喜剧”和“演员”分别都是对应关键实体的属性和实体类型，因此需要强制切分开，当然，有一些情况可以不切分，这个需要用业务逻辑来判断。

C.分词和词性标注，不但将词且分开，也要把词性记录下来。

整体代码如下文件nlp.py：


# encoding=utf-8
import jieba
import jieba.posseg as pseg
from pprint import pprint
 
class TextureProcess:
    def __init__(self):
        self.jieba = jieba
        self.pseg = pseg
 
    # 加载词典
    def load_dicts(self, *path):
        for p in path:
            self.jieba.load_userdict(p)
 
    # 强制分词
    def force_split(self,*group_list):
        for group in group_list:
            self.jieba.suggest_freq((group[0], group[1]), True)
 
    def sentence_split_tag(self,sentence):
        split_list = []
        cut_sen = self.pseg.cut(sentence)
        for word, root in cut_sen:
            split_list.append({"word":word, "root":root})
        return split_list
 
 
if __name__ == '__main__':
    text_process = TextureProcess()
    text_process.load_dicts("actor_dict.txt",
                            "movie_dict.txt")
    text_process.force_split(['喜剧', '演员'],
                             ['出生', '日期'])
    text_res = text_process.sentence_split_tag("周星驰的个人简介")

这里扩展提及一下，我们为什么要设计新词发现模块，用户一个问题，会根据习惯和地域文化，产生很多相近词，因此，新词发现也是为了让我们的自然处理以及相似度计算更准确，同时互联网造词能力太强大，如果需要我们的KBQA系统赶上热点，那么一个合格的新词发现系统是更新KBQA的必要条件，在？懂？

3.3、查询实现

查询的时候，参考了网上很多KBQA的实现，基本上最常见的是两种，一种是基于模板规则，使用正则表达式的精准匹配方式，另外一种是基于ML或DL训练处理的有监督模型，结合我们的图谱大小和数据现状，显然使用ML或DL训练不是很好，而且还需要对数据进行标注处理，这并不符合短时间内实现一个KBQA系统的初衷，因此考虑使用模板匹配，但仔细观看，模板匹配使用了正则表达，每种问题不同问法和相近词都必须考虑到，这并不符合我的想法，因此想要使用模糊匹配解决问题。

因此核心的考虑方案是，定义问题模板，有且仅对一种问题类型做一个示例，无论用户换几种问法，将其问句和示例进行相似度计算，相似度最高的认定为用户想要问的问题方向，如果相似度极低，那么可以简单认为要么是问题刁钻，要么是没考虑到这个问题需要再补充问题示例。

这里提及一下，无论使用传统方法，还是基于深度学习的方法，对用户问题的判断必定是基于某种规则的，例如，如果你没有定义过天上的白云有什么形状？这种问题，自然就没有对应的答案，无论分词还是意图提取，断句以及词性做的多准确，都没有用，因此只有你定义过天上的白云的答案，当用户问题是：万米深空的棉花糖都是啥样，机器才有可能回答“心型、圆形等”，至于这种刁钻问题，如何匹配，例如，万米深空对应天上，棉花糖对应白云，这种问题传统算法匹配成功率较低，较好的办法是交给基于大数据训练的深度网络，才有可能提高匹配正确率。

3.3.1、单实体查询

首先对单实体做一个类的定义：


class SingleEntityRule:
    def __init__(self, entity_root, segment, table_name):
        self.entity_root = entity_root
        self.segment = segment
        self.table_name = table_name

这段代码在temp_match.py中，属于部分片段。

其中entity_root是实体的词性，segment是用户的问题，table_name是我们查询对应的数据库表名。

接下来考虑问题模板规则的定义：

单实体匹配主要考虑到简单问答的匹配，如：周星驰的个人简介，刘德华的出生日期等，唐伯虎点秋香的演员有哪些？等等。

考虑到单实体还会有一些扩展补充问法，如：周星驰演过的电影的类型有哪些？周星驰合作过的导演有哪些？因此也做了实现，区别是需要查询的数据表是连续的。

具体定义如下，将每种问题定义一种问法，然后放到一个list里：


SingleEntityRules = [
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="的个人介绍？", table_name='bio'),
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="的中文名叫什么？", table_name='chName'),
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="的英文名叫什么？", table_name='foreName'),
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="的国籍是什么？", table_name='nationality'),
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="的星座是什么？", table_name='constellation'),
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="的出生地点在哪里？", table_name='birthplace'),
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="的生日是哪天？", table_name='birthday'),
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="演过哪些电影？", table_name='repWorks'),
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="获得了哪些成就？", table_name='achiem'),
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="的经济公司？", table_name='brokerage'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的电影简介？", table_name='bio'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的中文名叫什么？", table_name='chName'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的英文名叫什么？", table_name='foreName'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的上映时间是什么时候？", table_name='prodTime'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的制片公司是哪家？", table_name='prodCompany'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的导演是谁？", table_name='director'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的编剧是谁？", table_name='screenwriter'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="属于什么类型的电影？", table_name='genre'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的参演演员有哪些？", table_name='star'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的电影时长是多少？", table_name='length'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的上映时间是哪天？", table_name='releaseTime'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的语言类型是哪种？", table_name='language'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="获得了哪些成就？", table_name='achiem'),
    # 实体 相关 实体(无定向) 的属性
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="演过的电影的类型是哪些？", table_name='chName&genre'),
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="合作过的导演有哪些?", table_name='chName&director')
]

这段代码在temp_match.py中，属于部分片段。

规则定义完后，需要对规则进行查询匹配，大体的思路是，我们对用户的问题进行处理，然后遍历计算用户的问题，判断问题与问题模板里哪一个相似度最高，得分最高的则认为是用户想要了解的问题，这里我们使用了macropodus库做相似度计算，默认是使用jaccard相似度系数，非常方便。

但获取到用户正确的问题后，再对问题进行查询模板对照生成，由于我们生产的数据实体只有两种，一个是电影，一个是明星，因此，单实体只需要考虑这两种情况nr和nz，这样可被用于fuseki查询的query语句就完成了，具体代码如下：


class BaseQueryTemp:
    def __init__(self):
        self.query_head = r'''
     PREFIX rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> 
     PREFIX : <http://www.kg_movie.com#>   
     SELECT * WHERE {'''
        self.query_end = r'''} LIMIT 10'''
 
 
class QuerySETemp(BaseQueryTemp):
    def __init__(self):
        super().__init__()
 
    @staticmethod
    def _calc(sentence):
        max_score = 0
        table_name = ""
        fin_entity_root = ""
        for SingleEntityRule in SingleEntityRules:
            score = macropodus.sim(sentence, SingleEntityRule.entity_root + SingleEntityRule.segment)
            if score > max_score:
                max_score = score
                fin_entity_root = SingleEntityRule.entity_root
                table_name = SingleEntityRule.table_name
        return fin_entity_root, table_name
 
    def get_query_temp(self, entity_word_list, sentence):
        entity_root, table_name = self._calc(sentence)
        core_query = ""
        if entity_root == "nz":
            core_query = r'''
            ?x :movie_chName '{0}'.
            ?x :movie_{1} ?res_o.
            '''.format(entity_word_list[0]['nz'], table_name)
        elif entity_root == "nr":
            if "&" in table_name :
                table_list = table_name.split("&")
                from pprint import pprint
                pprint(table_list)
                core_query = r'''
                ?x :actor_chName '{0}'.
                ?x :hasActedIn ?o.
                ?o :movie_{1} ?res_0.
                ?o :movie_{2} ?res_1.
                '''.format(entity_word_list[0]['nr'], table_list[0], table_list[1])
            else:
                core_query = r'''
                ?x :actor_chName '{0}'.
                ?x :actor_{1} ?res_o.
                '''.format(entity_word_list[0]['nr'], table_name)
        return self.query_head + core_query + self.query_end

这段代码在temp_match.py中，属于部分片段。

其中 BaseQueryTemp是我们定义了一个基类，直接被继承即可。

QuerySETemp是我们的单实体模板类，其中_calc是计算相似度，get_query_temp是模板生产。

3.3.2、多实体查询

主要考虑的是联合查询，即实体和实体一起才能满足的条件，例如人和人的条件组合，电影和电影的条件组合，人和电影的条件组合，以及自由搭配实体数量的条件组合。

首先对多实体进行定义：


class MultiEntityRule:
    # type same 表示entity_root 相同，如 [nr nr]
    # type diff 表示entity_root 不相同，如 [nr nz]
    def __init__(self, entity_root_list, segment, link_name, table_name, belong, type='same', ):
        self.type = type
        self.entity_root_list = entity_root_list
        self.segment = segment
        self.link_name = link_name
        self.table_name = table_name
        self.belong = belong

在之前的单实体的基础上增加了link_name和belong和type，link_name考虑的是中间查询的节点，belong判断属于那哪种类型，例如是电影还是人物方向，type主要考虑是实体和实体之间的类别是否相同，需要触发不同的调用模板逻辑。

由于多实体我只想到了两种，因此，就定义了两个规则，如下：


# diff类型由于暂时没想到
MultiEntityRules = [
    MultiEntityRule(type='same', entity_root_list=["nr"], segment="一起演过什么电影？", link_name=["hasActedIn"], table_name="chName", belong='movie'),
    MultiEntityRule(type='same', entity_root_list=["nz"], segment="同时参演的演员是谁？", link_name=["hasActor"], table_name="chName", belong='actor'),
]

这里就看出来为什么我们会设计一个新问题发现模块了，因为我们永远想不全用户会有哪些问题和哪些花式提问方法。

然后计算相似度，生成模板：


class QueryMETemp(BaseQueryTemp):
    def __init__(self):
        super().__init__()
 
    @staticmethod
    def _calc(type , sentence):
        max_score = 0
        # list_entity_root = []
        list_link_name = []
        table_name = ""
        belong = ""
        for MultiEntityRule in MultiEntityRules:
            if type == 'same':
                score = macropodus.sim(sentence, MultiEntityRule.entity_root_list[0] + MultiEntityRule.segment)
            else: # diff
                score = macropodus.sim(sentence, MultiEntityRule.entity_root_list[0] + MultiEntityRule.entity_root_list[1] + MultiEntityRule.segment)
            if score > max_score:
                max_score = score
                # list_entity_root = MultiEntityRule.entity_root_list
                list_link_name = MultiEntityRule.link_name
                table_name = MultiEntityRule.table_name
                belong = MultiEntityRule.belong
 
        return list_link_name, table_name, belong
 
    def get_query_temp(self, entity_word_list, sentence):
        type = ''
        if all('nr' == root for root_word in entity_word_list for root in root_word) or all('nz' == root for root_word in entity_word_list for root in root_word): # same
            type = 'same'
        else:
            type = 'diff'
        entity_num = len(entity_word_list)
        list_link_name, table_name, belong = self._calc(type, sentence)
 
        # 生成模板
        entity_query_list = []
        mid_query_list = []
        for index in range(entity_num):
            root_word = entity_word_list[index]
            for root in root_word:
                if root == 'nr':
                    entity_query_list.append(r'''
                    ?a{0} :actor_chName '{1}'.'''.format(index, root_word[root]))
                    mid_query_list.append(r'''
                    ?a{0} :hasActedIn ?last.'''.format(index))
                elif root == 'nz':
                    entity_query_list.append(r'''
                    ?b{0} :movie_chName '{1}'.'''.format(index, root_word[root]))
                    mid_query_list.append(r'''
                    ?b{0} :hasActor ?last.'''.format(index))
                else:
                    print("传参类型错误 ... ")
 
        end_query = r'''
        ?last :{0}_{1} ?res_0.'''.format(belong,table_name)
 
        core_query = ''
        for entity_query in entity_query_list:
            core_query = core_query + entity_query
        for mid_query in mid_query_list:
            core_query = core_query + mid_query
        core_query = core_query + end_query
        return self.query_head + core_query + self.query_end
 
 
 
if __name__ == '__main__':
    pass

生成模板考虑到有的时候用户可以问超过2个实体单位，因此使用了循环结构来生成，这样可以对应2个以上的实体查询模板额生成。

这里附上单实体和多实体查询模板的完整代码temp_match.py：


import macropodus
 
 
class BaseQueryTemp:
    def __init__(self):
        self.query_head = r'''
     PREFIX rdf: <http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#> 
     PREFIX : <http://www.kg_movie.com#>   
     SELECT * WHERE {'''
        self.query_end = r'''} LIMIT 10'''
 
# Rule
# [实体]有什么[实体]?
# [实体]的[属性]？
# [实体]和[实体]的[关系]?
# [实体]的[条件属性]?
#
 
class WithoutEntityRule:
    def __init__(self):
        pass
 
 
WithoutEntityRules = [
    # WithoutEntityRule(key_word= ,)
]
 
 
class MultiEntityRule:
    # type same 表示entity_root 相同，如 [nr nr]
    # type diff 表示entity_root 不相同，如 [nr nz]
    def __init__(self, entity_root_list, segment, link_name, table_name, belong, type='same', ):
        self.type = type
        self.entity_root_list = entity_root_list
        self.segment = segment
        self.link_name = link_name
        self.table_name = table_name
        self.belong = belong
 
 
# diff类型由于暂时没想到
MultiEntityRules = [
    MultiEntityRule(type='same', entity_root_list=["nr"], segment="一起演过什么电影？", link_name=["hasActedIn"], table_name="chName", belong='movie'),
    MultiEntityRule(type='same', entity_root_list=["nz"], segment="同时参演的演员是谁？", link_name=["hasActor"], table_name="chName", belong='actor'),
]
 
 
class QueryMETemp(BaseQueryTemp):
    def __init__(self):
        super().__init__()
 
    @staticmethod
    def _calc(type , sentence):
        max_score = 0
        # list_entity_root = []
        list_link_name = []
        table_name = ""
        belong = ""
        for MultiEntityRule in MultiEntityRules:
            if type == 'same':
                score = macropodus.sim(sentence, MultiEntityRule.entity_root_list[0] + MultiEntityRule.segment)
            else: # diff
                score = macropodus.sim(sentence, MultiEntityRule.entity_root_list[0] + MultiEntityRule.entity_root_list[1] + MultiEntityRule.segment)
            if score > max_score:
                max_score = score
                # list_entity_root = MultiEntityRule.entity_root_list
                list_link_name = MultiEntityRule.link_name
                table_name = MultiEntityRule.table_name
                belong = MultiEntityRule.belong
 
        return list_link_name, table_name, belong
 
    def get_query_temp(self, entity_word_list, sentence):
        type = ''
        if all('nr' == root for root_word in entity_word_list for root in root_word) or all('nz' == root for root_word in entity_word_list for root in root_word): # same
            type = 'same'
        else:
            type = 'diff'
        entity_num = len(entity_word_list)
        list_link_name, table_name, belong = self._calc(type, sentence)
 
        # 生成模板
        entity_query_list = []
        mid_query_list = []
        for index in range(entity_num):
            root_word = entity_word_list[index]
            for root in root_word:
                if root == 'nr':
                    entity_query_list.append(r'''
                    ?a{0} :actor_chName '{1}'.'''.format(index, root_word[root]))
                    mid_query_list.append(r'''
                    ?a{0} :hasActedIn ?last.'''.format(index))
                elif root == 'nz':
                    entity_query_list.append(r'''
                    ?b{0} :movie_chName '{1}'.'''.format(index, root_word[root]))
                    mid_query_list.append(r'''
                    ?b{0} :hasActor ?last.'''.format(index))
                else:
                    print("传参类型错误 ... ")
 
        end_query = r'''
        ?last :{0}_{1} ?res_0.'''.format(belong,table_name)
 
        core_query = ''
        for entity_query in entity_query_list:
            core_query = core_query + entity_query
        for mid_query in mid_query_list:
            core_query = core_query + mid_query
        core_query = core_query + end_query
        return self.query_head + core_query + self.query_end
 
 
 
class SingleEntityRule:
    def __init__(self, entity_root, segment, table_name):
        self.entity_root = entity_root
        self.segment = segment
        self.table_name = table_name
 
 
class QuerySETemp(BaseQueryTemp):
    def __init__(self):
        super().__init__()
 
    @staticmethod
    def _calc(sentence):
        max_score = 0
        table_name = ""
        fin_entity_root = ""
        for SingleEntityRule in SingleEntityRules:
            score = macropodus.sim(sentence, SingleEntityRule.entity_root + SingleEntityRule.segment)
            if score > max_score:
                max_score = score
                fin_entity_root = SingleEntityRule.entity_root
                table_name = SingleEntityRule.table_name
        return fin_entity_root, table_name
 
    def get_query_temp(self, entity_word_list, sentence):
        entity_root, table_name = self._calc(sentence)
        core_query = ""
        if entity_root == "nz":
            core_query = r'''
            ?x :movie_chName '{0}'.
            ?x :movie_{1} ?res_o.
            '''.format(entity_word_list[0]['nz'], table_name)
        elif entity_root == "nr":
            if "&" in table_name :
                table_list = table_name.split("&")
                from pprint import pprint
                pprint(table_list)
                core_query = r'''
                ?x :actor_chName '{0}'.
                ?x :hasActedIn ?o.
                ?o :movie_{1} ?res_0.
                ?o :movie_{2} ?res_1.
                '''.format(entity_word_list[0]['nr'], table_list[0], table_list[1])
            else:
                core_query = r'''
                ?x :actor_chName '{0}'.
                ?x :actor_{1} ?res_o.
                '''.format(entity_word_list[0]['nr'], table_name)
        return self.query_head + core_query + self.query_end
 
 
SingleEntityRules = [
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="的个人介绍？", table_name='bio'),
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="的中文名叫什么？", table_name='chName'),
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="的英文名叫什么？", table_name='foreName'),
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="的国籍是什么？", table_name='nationality'),
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="的星座是什么？", table_name='constellation'),
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="的出生地点在哪里？", table_name='birthplace'),
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="的生日是哪天？", table_name='birthday'),
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="演过哪些电影？", table_name='repWorks'),
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="获得了哪些成就？", table_name='achiem'),
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="的经济公司？", table_name='brokerage'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的电影简介？", table_name='bio'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的中文名叫什么？", table_name='chName'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的英文名叫什么？", table_name='foreName'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的上映时间是什么时候？", table_name='prodTime'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的制片公司是哪家？", table_name='prodCompany'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的导演是谁？", table_name='director'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的编剧是谁？", table_name='screenwriter'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="属于什么类型的电影？", table_name='genre'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的参演演员有哪些？", table_name='star'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的电影时长是多少？", table_name='length'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的上映时间是哪天？", table_name='releaseTime'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="的语言类型是哪种？", table_name='language'),
    SingleEntityRule(entity_root='nz', segment="获得了哪些成就？", table_name='achiem'),
    # 实体 相关 实体(无定向) 的属性
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="演过的电影的类型是哪些？", table_name='chName&genre'),
    SingleEntityRule(entity_root='nr', segment="合作过的导演有哪些?", table_name='chName&director')
]
 
 
 
if __name__ == '__main__':
    pass

4、业务逻辑的整合实现

调用封装的三个类，业务逻辑的简单实现，不需要额外的赘述了，直接放完整代码。

main_logic.py：


# encoding=utf-8
import jieba
import jieba.posseg as pseg
from pprint import pprint
from KBQA.fuseki_query import *
from KBQA.temp_match import *
from KBQA.nlp import *
 
 
if __name__ == '__main__':
    # cut_sentences("a")
    # cut_tag('a')
    # mat()
    fuseki = Fuseki()
    query_se_temp = QuerySETemp()
    query_me_temp = QueryMETemp()
    text_process = TextureProcess()
    text_process.load_dicts("actor_dict.txt",
                            "movie_dict.txt")
    text_process.force_split(['喜剧', '演员'],
                             ['出生', '日期'])
    # 周星驰的个人简介
    print("输入要查询的问题：")
    while True:
        in_str = input()
        if in_str == "exit":
            break
        else:
            text_res = text_process.sentence_split_tag(in_str)
            segment = ""
            entity_word_list = []
            query_temp = ""
            for Word in text_res:
                if Word["root"] == "nr" or Word["root"] == "nz":
                    segment = segment + Word["root"]
                    entity_word_list.append({Word['root']: Word['word']})
                else:
                    segment = segment + Word["word"]
            # print(entity_word_list)
 
            if len(entity_word_list) == 0:
                print("无实体或虚拟实体,》》》转人工域分析 ... ...")
                continue
            elif len(entity_word_list) == 1:
                # print("单实体")
                query_temp = query_se_temp.get_query_temp(entity_word_list, segment)
                # print(query_temp)
            elif len(entity_word_list) >= 2:
                # print("多实体")
                query_temp = query_me_temp.get_query_temp(entity_word_list, segment)
                # print(query_temp)
 
            # pprint(res)
            query_result = fuseki.query(query_temp)
            # pprint(query_result)
            parse_dict = parse(query_result)
 
            for result_info in parse_dict:
                if len(parse_dict[result_info]) > 0:
                    print(parse_dict[result_info])
 
            # print(type(query_result))
 
    print("进程结束 ................. ")

5、一些补充

本身现在也没有很大的兴趣沉浸在开发里，因此实现思路有了后也只是简单的实现一些基本框架，也没有大的兴趣全部验证一遍，至少个人项目上没那么大精力，但作为产品和架构思想，我想深挖的细节还是有很多，考虑到这段时间对KBQA做了功课，因此整理一下一些信息，对KBQA做了一下几种分类：

方法	子方法	其他说明
模板匹配	精准匹配	正则表达实现
模板匹配	模糊匹配	jaccard、余弦等相似度计算本次使用的方法更接近模糊匹配
模板匹配	关键词匹配	正则、也可以计算相似度
空间计算		向量化问题计算相似，适合Web
语义解析		利用词性进行计算
实体搜索		提取实体及关键词，匹配节点

以上方法除了精准匹配外，都可以通过深度学习做大规模训练，仅此。

6、参考

6、中文开发知识图谱-REfO实现KBQA

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