本發(fā)明涉及豬場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)歸因，更具體地，涉及一種基于知識(shí)圖譜的豬場(chǎng)疾病風(fēng)險(xiǎn)歸因方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在畜牧業(yè)，特別是生豬養(yǎng)殖領(lǐng)域，豬場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)和管理面臨著眾多挑戰(zhàn)。其中，如何有效識(shí)別并解決養(yǎng)殖過程中的各種問題，對(duì)于提高養(yǎng)殖效率、降低養(yǎng)殖成本以及確保動(dòng)物福利至關(guān)重要。然而，傳統(tǒng)的養(yǎng)殖管理方法往往依賴于經(jīng)驗(yàn)判斷和簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)分析，難以深入揭示問題發(fā)生的根本原因，即所謂的“診斷歸因問題”。

2、在豬場(chǎng)生物安全事件管理過程中，存在著不能充分結(jié)合業(yè)務(wù)知識(shí)，業(yè)務(wù)單位難以定位導(dǎo)致豬場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)歸因不足、無法落實(shí)早發(fā)現(xiàn)早診斷的要求等關(guān)鍵問題。針對(duì)這個(gè)問題，本發(fā)明提出了豬場(chǎng)疾病歸因的目標(biāo)，一是對(duì)預(yù)警為中高風(fēng)險(xiǎn)的未發(fā)病豬場(chǎng)，提供針對(duì)性的風(fēng)險(xiǎn)歸納及實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)事項(xiàng)。二是對(duì)預(yù)警為低風(fēng)險(xiǎn)的未發(fā)病豬場(chǎng)或發(fā)生預(yù)警后21天內(nèi)未發(fā)病的豬場(chǎng)，提供優(yōu)秀管理經(jīng)驗(yàn)復(fù)盤。本發(fā)明提出了基于豬場(chǎng)生物安全知識(shí)圖譜為豬場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)歸因任務(wù)提供更具邏輯性的分析，將知識(shí)圖譜技術(shù)與豬場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)歸因任務(wù)結(jié)合起來不僅可以提高問題歸因準(zhǔn)確性和效率，還可以為豬場(chǎng)管理提供更為科學(xué)、系統(tǒng)的決策支持。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種基于知識(shí)圖譜的豬場(chǎng)疾病風(fēng)險(xiǎn)歸因方法及系統(tǒng)，目的是利用豬場(chǎng)生物安全知識(shí)圖譜發(fā)現(xiàn)豬場(chǎng)存?在問題與生物安全手冊(cè)之間的潛在關(guān)聯(lián)，并通過圖譜進(jìn)行推理與分析為豬場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)歸因任務(wù)提供更具邏輯性分析，幫助豬場(chǎng)管理者更好地應(yīng)對(duì)各種養(yǎng)殖挑戰(zhàn)，提高養(yǎng)殖效益。

2、本發(fā)明第一方面提供了一種基于知識(shí)圖譜的豬場(chǎng)疾病風(fēng)險(xiǎn)歸因方法，包括：

3、獲取豬業(yè)生物安全應(yīng)用、豬業(yè)生物安全領(lǐng)域知識(shí)庫、豬場(chǎng)所處于的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)與風(fēng)險(xiǎn)概率以及豬場(chǎng)在n天內(nèi)所有豬場(chǎng)事件，并將獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；

4、基于大語言模型從豬業(yè)生物安全應(yīng)用及豬業(yè)生物安全領(lǐng)域知識(shí)庫中挖掘不同的概念實(shí)體，構(gòu)建具有層級(jí)結(jié)構(gòu)的豬場(chǎng)生物安全知識(shí)圖譜；

5、將豬場(chǎng)在預(yù)設(shè)觀測(cè)期內(nèi)所有豬場(chǎng)事件作為輸入，獲取在所述豬場(chǎng)生物安全知識(shí)圖譜中的結(jié)點(diǎn)及結(jié)點(diǎn)關(guān)系，基于豬場(chǎng)所處的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和風(fēng)險(xiǎn)概率作為約束，得出歸因路徑；

6、對(duì)低風(fēng)險(xiǎn)的豬場(chǎng)或預(yù)警未發(fā)病的豬場(chǎng)利用對(duì)應(yīng)的歸因路徑進(jìn)行復(fù)盤歸因，對(duì)中高風(fēng)險(xiǎn)豬場(chǎng)利用對(duì)應(yīng)的歸因路徑進(jìn)行疾病風(fēng)險(xiǎn)歸因。

7、本方案中，基于大語言模型從豬業(yè)生物安全應(yīng)用及豬業(yè)生物安全領(lǐng)域知識(shí)庫中挖掘不同的概念實(shí)體，具體為：

8、檢索獲取海量的豬業(yè)生物安全相關(guān)的文本數(shù)據(jù)，將檢索到的文本數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練數(shù)據(jù)劃分及數(shù)據(jù)預(yù)處理，通過所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)對(duì)初始大語言模型進(jìn)行訓(xùn)練；

9、在所述初始大語言模型中設(shè)置實(shí)例層關(guān)系抽取任務(wù)及概念層關(guān)系抽取任務(wù)，通過迭代訓(xùn)練獲取掌握豬業(yè)專業(yè)術(shù)語、概念體系及邏輯關(guān)系的豬業(yè)生物安全領(lǐng)域大語言模型；

10、使用所述豬業(yè)生物安全領(lǐng)域大語言模型從豬業(yè)生物安全應(yīng)用及豬業(yè)生物安全領(lǐng)域知識(shí)庫中識(shí)別出與豬場(chǎng)生物安全相關(guān)的關(guān)鍵實(shí)體和問題項(xiàng)事件，并為所述關(guān)鍵實(shí)體及問題項(xiàng)事件設(shè)置標(biāo)簽信息。

11、本方案中，基于本體層、概念層和實(shí)例層分挖掘不同的概念實(shí)體，構(gòu)建具有層級(jí)結(jié)構(gòu)的豬場(chǎng)生物安全知識(shí)圖譜，具體為：

12、利用本體層從豬業(yè)生物安全應(yīng)用及豬業(yè)生物安全領(lǐng)域知識(shí)庫中抽取不同類型關(guān)鍵實(shí)體及問題項(xiàng)事件的語義關(guān)系，根據(jù)文本描述的語義關(guān)系提取路徑推理規(guī)則；

13、利用概念層將關(guān)鍵實(shí)體及問題項(xiàng)事件進(jìn)行知識(shí)整合及概念定義，將關(guān)鍵實(shí)體及問題項(xiàng)事件按照預(yù)設(shè)層級(jí)規(guī)則進(jìn)行劃分，構(gòu)建豬業(yè)知識(shí)樹；

14、利用實(shí)例層保存不同類型的豬場(chǎng)事件實(shí)例，與所述豬業(yè)知識(shí)樹進(jìn)行關(guān)系連接，并根據(jù)所述路徑推理規(guī)則進(jìn)行歸因結(jié)果分析；

15、將所述豬業(yè)知識(shí)樹和路徑推理規(guī)則結(jié)合，生成統(tǒng)一描述形式的節(jié)點(diǎn)信息，利用豬業(yè)生物安全領(lǐng)域大語言模型對(duì)所述節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行編碼解析，輸出節(jié)點(diǎn)相關(guān)程度概率值；

16、將所述概率值與預(yù)設(shè)閾值標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)對(duì)比結(jié)果判斷節(jié)點(diǎn)之間是否具有連接關(guān)系，利用節(jié)點(diǎn)信息及節(jié)點(diǎn)之間的連接關(guān)系構(gòu)建豬場(chǎng)生物安全知識(shí)圖譜。

17、本方案中，所述豬場(chǎng)生物安全知識(shí)圖譜的更新，表示為：

18、將新增的問題項(xiàng)通過特征提取之后，與概念層中不同類別類簇進(jìn)行相似度計(jì)算，當(dāng)兩者相似度大于預(yù)設(shè)閾值，則說明新增的問題項(xiàng)與原來概念層中的概念實(shí)體有連接，當(dāng)小于預(yù)設(shè)閾值，則說明新增的問題項(xiàng)與原來概念層中的概念實(shí)體無連接，同時(shí)新增新的概念層的概念實(shí)體，進(jìn)行概念層更新；

19、將更新的概念按照路徑推理規(guī)則描述豬場(chǎng)新增風(fēng)險(xiǎn)因素、豬場(chǎng)疾病類型、管理技術(shù)及其相互關(guān)系，進(jìn)行豬場(chǎng)生物安全知識(shí)圖譜的更新；

20、當(dāng)各層出現(xiàn)實(shí)體需要?jiǎng)h除的情況，則查詢需要?jiǎng)h除的實(shí)體和實(shí)體連接的關(guān)系進(jìn)行刪除，當(dāng)各層出現(xiàn)實(shí)體需要修改的情況，則先執(zhí)行各層實(shí)體刪除，再執(zhí)行各層實(shí)體新增。

21、本方案中，通過預(yù)警組判斷豬場(chǎng)所處的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和風(fēng)險(xiǎn)概率，具體為：

22、采用lgbmclassifier構(gòu)建預(yù)警組模型，輸入豬場(chǎng)在制定觀測(cè)期內(nèi)的投毒情況、周邊疫情情況、豬場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)、視頻平臺(tái)/pdca檢查問題項(xiàng)作為特征，進(jìn)行預(yù)警組模型訓(xùn)練；

23、通過訓(xùn)練后的預(yù)警組模型預(yù)測(cè)豬場(chǎng)在未來時(shí)段的風(fēng)險(xiǎn)概率及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并獲取問題項(xiàng)的特征貢獻(xiàn)度，將所述特征貢獻(xiàn)度作為每個(gè)問題項(xiàng)的發(fā)病貢獻(xiàn)度，表示為：

24、發(fā)病貢獻(xiàn)度=b_index*(1/remove_weight)，

25、其中b_index=每個(gè)問題項(xiàng)的發(fā)病次數(shù)/所有問題項(xiàng)發(fā)病次數(shù)之和，remove_weight=每個(gè)問題項(xiàng)的不合格次數(shù)/每個(gè)問題項(xiàng)的發(fā)病次數(shù)。

26、本方案中，對(duì)預(yù)警為中低風(fēng)險(xiǎn)的未發(fā)病豬場(chǎng)以及發(fā)生預(yù)警后預(yù)設(shè)期限內(nèi)未發(fā)病的豬場(chǎng)，提供管理經(jīng)驗(yàn)復(fù)盤，具體為：

27、根據(jù)豬場(chǎng)發(fā)病情況、豬場(chǎng)檢測(cè)pdca表單、視頻監(jiān)控平臺(tái)、檢測(cè)數(shù)據(jù)表單獲取豬場(chǎng)在預(yù)設(shè)觀測(cè)期內(nèi)所有豬場(chǎng)事件，獲取豬場(chǎng)生物安全知識(shí)圖譜的結(jié)點(diǎn)及結(jié)點(diǎn)關(guān)系；

28、從問題項(xiàng)結(jié)點(diǎn)出發(fā)根據(jù)預(yù)定義元路徑使用寬度優(yōu)先搜索，獲取歸因結(jié)果的解釋路徑，通過路徑兩端概念實(shí)體的發(fā)病貢獻(xiàn)度的大小作為路徑的評(píng)分來篩選歸因路徑；

29、當(dāng)預(yù)警為低風(fēng)險(xiǎn)的未發(fā)病豬場(chǎng)以及發(fā)生預(yù)警后預(yù)設(shè)期限內(nèi)未發(fā)病的豬場(chǎng)時(shí)，根據(jù)實(shí)例層概念實(shí)體對(duì)應(yīng)的發(fā)病貢獻(xiàn)度找出n個(gè)檢查不合格的關(guān)鍵問題項(xiàng)作為豬場(chǎng)發(fā)病的原因，并且找出k個(gè)已整改或無需整改的關(guān)鍵問題項(xiàng)作為豬場(chǎng)的優(yōu)秀管理經(jīng)驗(yàn)，其中k＞n。

30、當(dāng)預(yù)警為中高風(fēng)險(xiǎn)豬場(chǎng)時(shí)，根據(jù)實(shí)例層概念實(shí)體對(duì)應(yīng)的發(fā)病貢獻(xiàn)度找出n個(gè)檢查不合格的關(guān)鍵問題項(xiàng)作為風(fēng)險(xiǎn)歸因的實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)事項(xiàng)，并且找出k個(gè)已整改或無需整改的關(guān)鍵問題項(xiàng)作為豬場(chǎng)的優(yōu)秀管理經(jīng)驗(yàn)，其中k＜n。

31、本發(fā)明第二方面提供了一種基于知識(shí)圖譜的豬場(chǎng)疾病風(fēng)險(xiǎn)歸因系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：知識(shí)庫數(shù)據(jù)輸入模塊、知識(shí)圖譜構(gòu)建模塊、預(yù)警輸入模塊、豬業(yè)疾病預(yù)警歸因模塊及歸因輸出模塊；

32、所述知識(shí)庫數(shù)據(jù)輸入模塊用于輸入豬場(chǎng)各種風(fēng)險(xiǎn)的數(shù)據(jù)源，并且通過不同層次對(duì)多源數(shù)據(jù)進(jìn)行組織和分類；

33、所述知識(shí)圖譜構(gòu)建模塊構(gòu)建具有層次結(jié)構(gòu)的豬場(chǎng)生物安全知識(shí)圖譜；

34、所述預(yù)警輸入模塊用于輸入豬場(chǎng)事件、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)及風(fēng)險(xiǎn)概率，以輔助后續(xù)的歸因任務(wù)；

35、所述豬業(yè)疾病預(yù)警歸因模塊用于通過輸入的豬場(chǎng)事件、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)以及風(fēng)險(xiǎn)概率，推理與分析豬場(chǎng)處于低風(fēng)險(xiǎn)的優(yōu)秀管理經(jīng)驗(yàn)與導(dǎo)致中高風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵問題以及原因；

36、所述歸因輸出模塊用于輸出豬場(chǎng)的優(yōu)秀管理經(jīng)驗(yàn)或者導(dǎo)致中高風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵問題以及原因。

37、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

38、本發(fā)明融合了先進(jìn)的大模型技術(shù)與小樣本學(xué)習(xí)方法，通過引入基于大模型的數(shù)據(jù)增強(qiáng)技術(shù)，能夠智能生成多樣化的高質(zhì)量訓(xùn)練樣本，有效緩解了小樣本學(xué)習(xí)中的過擬合問題，并顯著提升了模型的泛化能力和魯棒性。這種策略不僅豐富了豬場(chǎng)生物安全知識(shí)圖譜的數(shù)據(jù)源，還使得圖譜的構(gòu)建更加全面且適應(yīng)性強(qiáng)，能夠更好地應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的數(shù)據(jù)環(huán)境；

39、針對(duì)豬場(chǎng)生物安全這一特定領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了大語言模型與豬場(chǎng)生物安全的深度領(lǐng)域?qū)R。通過精細(xì)化的領(lǐng)域知識(shí)注入和定制化訓(xùn)練，模型能夠深入理解豬場(chǎng)生物安全領(lǐng)域的專業(yè)術(shù)語、規(guī)則及邏輯關(guān)系，從而在抽取關(guān)鍵信息和構(gòu)建圖譜時(shí)展現(xiàn)出更高的專業(yè)性和準(zhǔn)確性。這種領(lǐng)域特異性的llm應(yīng)用，為豬場(chǎng)生物安全管理提供了科學(xué)、高效的決策支持；

40、本發(fā)明針對(duì)豬場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)歸因分析能力和歸因范圍不足，設(shè)計(jì)了基于豬業(yè)疾病知識(shí)圖譜的豬場(chǎng)歸因方法，基于豬業(yè)疾病知識(shí)圖譜可以幫助發(fā)現(xiàn)豬場(chǎng)存在的問題與生物手冊(cè)之間的潛在關(guān)聯(lián)。并且通過對(duì)圖譜的分析與推理，可以為豬場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)歸因任務(wù)提供更具邏輯性的分析。