GraphReasoning是一种基于人工智能技术将大量科学论文转换成知识图谱的方法。通过结构化分析，计算节点度、识别社区及其连通性，评估关键节点的中心性，来揭示知识的架构。方法基于图的属性，如传递性和同构性，来发现跨学科的新颖联系，用于回答问题、识别知识空白、提出创新的材料设计和预测材料行为。GraphReasoning的目标是促进科学创新和发现，通过图推理揭示隐藏的联系，为多学科研究提供广泛的应用框架。
GraphReasoning的主要功能知识图谱构建：将科学论文等大量文本数据转换成结构化的知识图谱，形成概念和它们之间关系的网络。结构分析：对知识图谱进行深入分析，包括节点度数计算、社区识别、聚类系数和节点介数中心性评估。图推理：基于图的传递性和同构性质，揭示不同学科之间的新联系，用于回答问题和预测材料行为。多模态数据处理：整合文本、图像、数值数据等多种数据模态，提供更全面的分析视角。路径采样策略：通过计算深度节点表示和节点相似性排名，开发路径采样策略，链接不同概念。跨学科创新：通过图谱分析，促进不同学科领域的交叉融合，激发新的科学发现和技术创新。材料设计：提出基于图谱分析的材料设计方案，如生物材料和工程材料的新型复合材料。智能查询回答：基于知识图谱回答复杂科学问题，提供研究机会和预测新假设。数据增强：通过与大型语言模型的交互，动态地向知识图谱添加新数据，发现新的知识和联系。可视化和解释：提供知识图谱的可视化表示，帮助用户理解复杂数据和关系，支持解释性分析。GraphReasoning的技术原理自然语言处理（NLP）：理解和分析文本数据，提取关键信息。图论：分析和解释图谱中节点和边的网络结构。机器学习：识别数据中的模式和趋势。推理算法：包括基于规则的推理和统计推理，用在预测和决策。多模态数据融合：结合来自不同类型数据源的信息，提供更全面的分析。自动化算法：强化学习或遗传算法，用在没有人工干预的情况下探索图谱。知识表示学习：通过将实体和关系嵌入到向量空间中，捕捉复杂关系。GraphReasoning的项目地址GitHub仓库：https://github.com/lamm-mit/GraphReasoningarXiv技术论文：https://arxiv.org/pdf/2403.11996GraphReasoning的应用场景科学研究：科研人员基于 GraphReasoning 探索不同科学领域的交叉点，如物理学、生物学和材料科学。通过图谱分析，发现新的研究路径，促进跨学科合作。药物发现：药物研发公司基于 GraphReasoning 分析药物作用网络。预测药物的副作用，发现新的药物组合或治疗方法。材料科学：材料工程师设计具有特定性能的复合材料。基于图谱推理，预测新材料的机械强度、热稳定性等特性。生物信息学：生物信息学家研究基因表达网络和蛋白质互作网络。理解复杂疾病的分子机制，发现潜在的生物标志物。教育：教育机构用 GraphReasoning 构建课程内容的知识图谱。提供互动式学习工具，帮助学生理解复杂的概念和原理。知识管理：企业用 GraphReasoning 整合内部知识库。提高员工的知识检索效率，促进知识共享和创新。 
