論文の概要: Linguistic and Structural Basis of Engineering Design Knowledge
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.06355v3
- Date: Mon, 19 Aug 2024 11:43:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-21 03:57:15.628220
- Title: Linguistic and Structural Basis of Engineering Design Knowledge
- Title（参考訳）: 工学設計知識の言語的・構造的基礎
- Authors: L. Siddharth, Jianxi Luo,
- Abstract要約: 技術クラスによって階層化された特許のサンプルから,33,881個の知識グラフを収集した。
言語学的には、ユニークな実体と関係の周波数に基づいてZipf分布解析を行う。
構造的基盤として,生物・生態ネットワークの研究からインスピレーションを得て,特許知識グラフからモチーフを発見する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7495213911983414
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Natural language artefact descriptions are primary carriers of engineering design knowledge, whose retrieval, representation, and reuse are fundamental to supporting knowledge-intensive tasks in the design process. In this paper, we explicate design knowledge from patented artefact descriptions as knowledge graphs and examine these to understand the linguistic and structural basis. The purpose of our work is to advance the traditional and ontological perspectives of design knowledge and to guide Large-Language Models (LLMs) on how to articulate natural language responses that reflect knowledge that is valuable in a design environment. We populate 33,881 knowledge graphs from a sample of patents stratified according to technology classes. For linguistic basis, we conduct Zipf distribution analyses on the frequencies of unique entities and relationships to identify 64 and 37 generalisable linguistic syntaxes respectively. The relationships largely represent attributes ('of'), structure ('in', 'with'), purpose ('to', 'for'), hierarchy ('include'), exemplification ('such as'), and behaviour ('to', 'from'). For structural basis, we draw inspiration from various studies on biological/ecological networks and discover motifs from patent knowledge graphs. We identify four 3-node and four 4-node subgraph patterns that could be converged and simplified into sequence [->...->], aggregation [->...<-], and hierarchy [<-...->]. Based on these results, we suggest concretisation strategies for entities and relationships and explicating hierarchical structures, potentially aiding the construction and modularisation of design knowledge.
- Abstract（参考訳）: 自然言語のアーティファクト記述は、エンジニアリング設計知識の主要なキャリアであり、その検索、表現、再利用は、設計プロセスにおける知識集約的なタスクをサポートするのに不可欠である。
本稿では,特許取得したアーティファクト記述から設計知識を知識グラフとして抽出し,言語的・構造的基盤を理解するためにこれらを検討する。
本研究の目的は,デザイン知識の従来的・存在論的視点を推し進め,デザイン環境に価値ある知識を反映した自然言語応答の表現方法について,Large-Language Models (LLMs) を指導することである。
技術クラスによって階層化された特許のサンプルから,33,881個の知識グラフを収集した。
言語レベルでは、ユニークなエンティティの周波数と関係関係のZipf分布解析を行い、それぞれ64と37の一般化可能な言語構文を識別する。
関係は主に属性('of')、構造('in'、'with')、目的('to'、'for')、階層('include')、例示(' such')、行動('to'、'from')を表す。
構造的基盤として,生物・生態ネットワークの研究からインスピレーションを得て,特許知識グラフからモチーフを発見する。
4つの3ノードと4つの4ノードのサブグラフパターンを、収束してシーケンス [->...->]、アグリゲーション [->...<-]、階層 [<-...->] に単純化できる。
これらの結果に基づき,設計知識の構築とモジュール化を支援するため,エンティティとリレーションシップの強化戦略と階層構造の解明を提案する。
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