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。

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。

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：

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：

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：