使用深度学习在具有不同信任度的各种大型数据库中发现、明确和处理语义关系雅克·埃弗温引用此版本：雅克·埃弗温 使用深度学习在具有不同信任度的各种大型数据库中发现、显式化和处理语义关系。系统与控制[cs.SY]。诺曼底大学，2021年。英语NNT：2021NORMC218。电话：03351197HAL Id：tel-03351197https://theses.hal.science/tel-033511972021年9月22日提交HAL是一个多学科的开放获取档案馆，用于存放和传播科学研究文件，无论它们是否已这些文件可能来自法国或国外的教学和研究机构，或来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire基于变量基础、光照度和变量的相关性分析的Déc óuverte、explicitati o n和gesti o n de relati o ns sémantiques parprostissage par o n d sur o n d 'informati o ns variée、völumineuse和de véracité variable -A applicati o n auTHAPOSE为了获得博士学位专业信息诺曼底卡昂大学预科Jacques EVERWYN主持人Thèse soutenue le14/06/2021 devant le jurycomposé deM.阿尔多·那不勒斯巴黎矿业学院研究主任陪审团特别报告员100.委员会的报告巴黎第一大学陪审团特别报告员M.塞巴斯蒂安·费雷尔大学讲师，雷恩第一大学陪审员M. SYLVAIN GATEPAILLE空中客车研究工程师陪审员M. ENGELBERT MEPHU NGIFO奥弗涅克莱蒙费朗第一大学陪审员M.布鲁诺·扎努蒂尼卡昂诺曼底大学校长陪审员10. FATIHA SAIS女士巴黎萨克雷大学陪审团主席M.阿卜杜勒-伊拉·穆阿迪布卡昂诺曼底大学校长Directeur de thèseThèse dirigée par Abdel-Illah MOUADDIB，Groupe de recherche eninformatique，成像、自动化和仪器仪表通知我该文件及其内容由空客防务和空间公司与所有的使用都被在没有作者授权的情况下，应严格禁止复制、分发和使用该文件的内容。这些合同是为了支付债务而签订的。Tous droits réservés y comprises pour les brevets，modèles本文件及其内容归空客防务与航天公司和卡昂诺曼底大学共同所有，未经授权不得复制或传播禁止在明确规定的对象之外使用未经作者事先许可，严禁复制、分发和使用本文件的内容。伪造者将被追究赔偿损失的责任。保留所有权利，包括专利，实用新型，注册设计。版权©2021 -空中客车防务与航天公司-卡昂大学Nor- mandie - Tous droits réservés/保留所有权利。IVAIRBUS DEFENCE AND SPACE SAS-法国诺曼底卡昂大学雷默西芒IIICette thèse CIFRE n'aurait pu exister sans le soutien de l'ANRT qui a permis cette collab-oration entre Airbus Defence and Space et le GREYC，que je remercie tout autant pourconfidence.非常感谢阿卜杜勒-伊拉·穆阿迪布和布鲁诺·扎努蒂尼在这三年里对我的指导和帮助。我们的工作给了我们一个很好的纪念品，而你们的建议让我可以在一开始就到达。在工业园区，感谢西尔万·盖茨帕伊和斯蒂芬·布鲁内索，他们在我的企业园区里指导我，帮助我感谢GREYC的成员，特别是我不想参加的我们不需要担心我会在距离和2020年之前离开--但我不需要担心GT，不需要担心垂直线，不需要担心中间的停顿，也不需要担心终端机的谢谢你的律师和Corinne为我们的行政部门提供不可估量的支持。谢谢你让Alhha和François接受我的审判委员会，J’ai在埃朗库尔的这几天里，诺曼底人的小装备很好，羊角面包的存货也没有增加为了所有这些讨论，团聚，辩论加上或更多的sérieux autour d'un café或d'unepinte，感谢Florentin，Howard，Guillaume，Paul，Kilian，Jonathan，Valérian，Antoine，les Vincent，les Kevin，以及所有B3的家庭，他们都有这样一个不可信的结局也感谢爱德华、贝里利亚、尼古拉、艾利森和艾米莉，因为我已经（可能）失去了与我们这些小人物一起重返世界的机会谢谢你们给我的同学和我的朋友们分享快乐 et souffrances du doctorat：塞巴斯蒂安，若瑟林，罗曼，瓦伦丁，昆丁，拉斐尔，吉洛姆，路易，弗洛朗，西莉尔，还有所有我在网上或在网上聊天的人.但我不可能结束这一切，因为我的朋友、家人、父母和我亲爱的萨菲娅不需要我的支持来迎接这场冒险IVAIRBUS DEFENCE AND SPACE SAS-法国诺曼底卡昂大学摘要v海上监视操作员需要对他们监视的情况有最好的看法，这就是所谓的海事态势感知（MSA）。随着传感器和卫星数据的迅速发展，这些运营商面临着来自海洋生态系统多个来源的大量数据流。因此，他们需要一个决策辅助工具来浏览所有可用的信息。我们选择动态属性知识图来表示海上情况。它们是表示实体之间的交互及其属性的演化的图结构这样的结构可用于表示涉及移动和交互对象的现实生活情况，通过语义层解锁可视化和处理能力。通过能够预测情况实体之间的新联系，我们可以向运营商发出早期警报，从而使运营商知道在数据中查找哪里以评估正在发生的事情然而，大多数最先进的链接预测模型只处理静态（属性）图或动态非属性图，这使得它们在此设置中无法使用。在这篇论文中，我们提出了联合进化，一个由两个神经网络组成的端到端编码器-解码器系统。联合进化在动态环境中使用知识图的属性和关系来预测实体之间的新关系。在这项工作中测试的主要假设是在关系链接预测过程中包含属性是否可以改善结果，这要归功于它提供的额外信息。我们在两个不同的数据集上测试了我们的方法：datAcron，一个报告法国比斯开湾附近364艘船只事件的海事数据集，以及DBLP，一个拥有数千名共同作者或相互引用的作者的引用网络。摘要vii版权所有©2021-空客防务与航天公司-诺曼底卡昂大学-保留所有权利。内容vii目录vii1介绍1一、技术水平52海上态势感知72.1海上态势感知导论72.1.1海上态势感知72.1.2AIS/S-AIS数据92.2异常和事件检测132.2.1什么是异常？..........................................................................................132.2.2异常检测技术概述152.2.3海事活动152.3以前的作品162.3.1异常检测162.3.2路线估计182.3.3事件检测182.4结论193A formal framework and background forgraphs 213.1知识图谱介绍213.1.1资源描述格式213.1.2本体论223.1.3知识图谱233.1.4封闭世界和开放世界的假设3.1.5基于模式和无模式的知识库3.1.6同质和异质图253.1.7A introduction to dynamicityand attributes 253.1.8嵌入263.2构架28内容viiiAIRBUS DEFENCE AND SPACE SAS-法国诺曼底卡昂大学3.2.1静态知识图28内容ix3.2.2动态知识图。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .283.2.3嵌入和历史。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .293.3结论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .304知识图中的嵌入和链接预测334.1知识图谱应用。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .334.1.1链接预测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334.1.2属性值预测。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344.1.3三联体分类。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344.1.4其他应用。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354.2静态图表。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354.2.1平移模型。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354.2.2语义匹配模型。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364.2.3结论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404.3属性图404.3.1KR-R404.3.2MT-KGNN 424.3.3其他技术444.3.4结论444.4动态图表444.4.1预测事件图和知识图的协同进化444.4.2Know-Evolve：时间知识图的深度时间推理4.4.3CTDNE 474.4.4其他型号484.4.5结论494.5动态属性图494.5.1戴恩. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .494.5.2CDAN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .514.5.3滑动. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .514.5.4结论。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .524.6添加语义信息。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .534.6.1实体类型（在嵌入中）。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .534.6.2逻辑规则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .534.7结论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53二、捐款. 555MSA 57问题说明5.1问题说明575.1.1知识图的预测问题57内容xAIRBUS DEFENCE AND SPACE SAS-法国诺曼底卡昂大学5.1.2海事应用的理想图形模型5.1.3A first restricted模型595.2双头60型5.2.1编码器-解码器系统605.2.2输入数据615.2.3训练和推理615.3准备数据：挑战和序列排序62内容ixAIRBUS DEFENCE AND SPACE SAS-法国诺曼底卡昂大学5.3.1混淆属性和关系。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .625.3.2挑战。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .635.3.3优先顺序图。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .645.4结论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .656联合进化，DAKG上用于链路预测的网络对676.1递归网络的选择。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .676.1.1RNNs。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .676.1.2LSTM。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .686.1.3门控经常性单位。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .696.1.4其他型号。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .706.1.5批量创建。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .706.2AttrNet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .726.2.1第一个版本. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .726.2.2还有改进的余地。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .726.2.3异步GRU。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .736.3RelNet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .746.3.1第一个版本. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .746.3.2包括挑战。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .756.3.3训练损失。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .766.3.4为了生存。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .786.3.5格鲁乌. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .796.3.6时间点过程。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .806.3.7又一次失败。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .806.4流式传输和不可见节点816.5总结：联合进化816.5.1框架。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .816.5.2 AttrNet。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .816.5.3 RelNet.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .846.5.4使用。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .846.5.5损失. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .856.6结论85III实验877数据集897.1 datAcron。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .897.1.1数据集分解。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .897.1.2关于我们的datAcron版本。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .907.2DBLP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .907.2.1第一版。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .917.2.2第二个版本。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .927.2.3关于数据集。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .927.2.4适应联合进化。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .937.3结论93内容xAIRBUS DEFENCE AND SPACE SAS-法国诺曼底卡昂大学....................9.3结论11310 总结和展望11710.1 摘要11710.2 前景11810.2.1 限制11810.2.2 短期展望11910.2.3 长期展望119附录一A 简历三A.1背景三A.2海事情况意识A.3艺术国家A.3.1统计图表八A.3.2具有属性的图表九A.3.3动力图表九A.3.4具有X属性的动态图A.4问题的形式化A.4.1Le modèle idéal de graphe pour les applications maritimes XA.5联合进化XiA.5.1Le framework XiA.5.2AttrNet Xi8实验设置958.1数据集设置。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .958.2学习任务. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .958.3模型比较. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .968.3.1 node2vec.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .968.3.2 CTDNE。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .968.3.3适应. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .968.4业绩计量。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .968.4.1分数和排名. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .968.4.2 MAR和Hits@X。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .978.5软件和硬件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .978.6参数。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .978.7结论。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .989结果和讨论999.1最终结果. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .999.1.1联合进化. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .999.1.2CTDNE。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1059.1.3node2vec.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1079.2评分对比. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1099.2.1datAcron。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1109.2.2DBLP。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1109.2.3分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111内容xiAIRBUS DEFENCE AND SPACE SAS-法国诺曼底卡昂大学A.5.3RelNet XIII内容xiiAIRBUS DEFENCE AND SPACE SAS-法国诺曼底卡昂大学A.5.4利用率XIVA.5.5第十五届会议A.6Exérimentations XVA.6.1datAcron XVA.6.2DBLP XVA.7比较模式XVIA.7.1node2vec XVIA.7.2CTDNE XVIA.8评分比较XVIA.8.1datAcron XVIA.8.2DBLP XVIIA.9Bilan et perspectives XVIIIA.9.1比拉十八世A.9.2展望.十九参考书目XXIII内容xiiiAIRBUS DEFENCE AND SPACE SAS-法国诺曼底卡昂大学
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