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介绍资料

《Django + DeepSeek大模型知识图谱古诗词情感分析》开题报告

一、选题背景与意义

(一)选题背景

古诗词作为中华文化的瑰宝,蕴含着丰富的历史、哲学与情感信息。从《诗经》《楚辞》到唐诗宋词元曲,不同时代的古诗词作品反映了当时的社会风貌、人文精神与诗人的内心世界。然而,随着时代变迁,古诗词的传承与理解面临一定挑战,普通读者难以全面、深入地领略其魅力。

传统情感分析方法多依赖情感词典或浅层语义模型,在处理古汉语隐喻、典故及修辞手法时存在显著局限。例如,基于SnowNLP的情感词典在古诗词分类中准确率仅65%,BERT模型虽提升至85%,但仍难以解析“借景抒情”等深层语义关联。以李白的《静夜思》为例,“举头望明月,低头思故乡”通过“月亮”这一意象传递思乡之情,传统方法难以自动识别这种隐含的语义关联。

随着知识图谱技术与大语言模型(LLM)的突破,结合结构化知识推理与深度语义理解的混合分析框架成为研究热点。知识图谱能够以结构化的方式呈现古诗词中的人物、地点、事件等实体及其关系,帮助用户快速梳理知识脉络;而大模型则具备强大的深度语义解析能力,能够更准确地理解古诗词中的复杂情感。因此,利用Django框架、DeepSeek大模型和知识图谱技术进行古诗词情感分析具有重要的研究价值。

(二)选题意义

  1. 文化传承意义:通过构建古诗词知识图谱并进行可视化展示,以直观、生动的方式呈现古诗词的丰富内涵,有助于吸引更多人尤其是青少年关注和学习中华古诗词,促进传统文化的传承与弘扬。
  2. 学术研究意义:为古诗词研究提供新的视角和工具,帮助学者更系统地分析古诗词中的知识关联与情感表达,推动相关学术研究的深入发展。例如,通过知识图谱可以挖掘古诗词中不同诗人之间的创作关联、意象传承等,为文学研究提供量化依据。
  3. 教育应用意义:在教育领域,该研究成果可作为教学资源应用于语文教学,辅助教师讲解古诗词,提高学生的学习兴趣和理解能力。同时,也可开发相关学习软件或平台,为学生提供个性化的学习体验,如通过可视化图谱帮助学生理解古诗词的创作背景和情感脉络。

二、国内外研究现状

(一)国外研究现状

国际上,知识图谱技术起步较早,Google Knowledge Graph(2012)开创了通用知识图谱先河,DBpedia、YAGO等项目构建了大规模结构化知识库。近年研究聚焦于动态知识图谱(如DKG)与多模态知识图谱(如MMKG),但在文学领域的应用相对较少。在情感分析方面,国外主要针对英文文本进行研究,对于中文古诗词的情感分析研究较少,且缺乏对古汉语隐喻、典故等特殊语言现象的处理能力。

(二)国内研究现状

国内在知识图谱和情感分析领域也取得了一定成果。百度知识图谱、阿里知识图谱在电商、医疗领域取得成功,但文学领域应用较少。清华大学构建的《中国古典诗歌知识图谱》(2020)包含诗人、朝代、作品等初步信息,但未涵盖情感与意象维度。在古诗词情感分析方面,传统方法存在诸多局限,如基于情感词典的方法难以识别典故隐喻,准确率不足60%;深度学习方法如BERT模型虽有所提升,但仍存在长文本依赖问题,且在处理古汉语场景下需针对性优化。

三、研究目标与内容

(一)研究目标

构建基于Django框架、DeepSeek大模型和知识图谱的古诗词情感分析系统,实现以下目标:

  1. 构建包含诗人、作品、意象、情感等核心实体及“创作于”“象征”“引用”等关系类型的大规模古诗词知识图谱,支持多层深度遍历。
  2. 利用DeepSeek大模型的深度语义解析能力,结合知识图谱推理规则,实现高精度的古诗词情感分类,准确率较传统方法显著提升。
  3. 开发可视化交互系统,支持用户自定义查询、动态图谱遍历和情感分布可视化展示,为文学研究者和普通用户提供便捷的分析工具。

(二)研究内容

  1. 数据采集与预处理
    • 从《全唐诗》《宋词三百首》等典籍中采集古诗词数据,结合古诗文网、中华诗词库等网络平台补充非结构化数据(如诗词赏析、用户评论)。
    • 对采集到的数据进行清洗,去除噪声数据(如重复诗词、错误字符等),并进行分词、词性标注、命名实体识别等预处理操作。例如,采用基于规则与机器学习结合的方法进行实体识别,定义规则模板(如“人名 + 创作 + 诗词名”抽取“诗人 - 作品”关系),结合CRF模型识别未覆盖实体。
  2. 知识图谱构建
    • 定义知识图谱的模式层,确定古诗词领域中的实体类型(如诗词、作者、意象、地点等)及其属性,以及实体之间的关系类型(如创作、包含、提及等)。
    • 基于模式层,从预处理后的数据中抽取实体与关系,构建知识图谱的数据层。采用Neo4j图数据库存储知识图谱数据,以便高效地进行查询与分析。例如,通过Cypher查询语言实现复杂推理,支持6层深度遍历(如从“诗人→作品→意象→情感→历史背景→相关诗人”)。
  3. DeepSeek大模型微调与情感分析
    • 采用LoRA技术对DeepSeek大模型进行微调,以降低训练成本并提升泛化能力。例如,在《全唐诗》5.7万首诗词数据集上,通过同义词替换(如“孤→独”)、意象替换(如“雁→鹤”)生成20万条训练数据,结合交叉熵损失与对比学习损失优化模型。
    • 结合知识图谱推理规则(如“若诗句含‘孤雁’且诗人处于贬谪期,则情感倾向负面”)生成最终情感标签,解决大模型在隐晦情感理解上的不足。例如,在分析《静夜思》时,模型可结合“李白 - 创作 - 《静夜思》”“《静夜思》 - 包含 - 月亮”“月亮 - 象征 - 思乡”三跳推理路径,生成“通过月亮意象传递游子孤寂之情”的解析结果。
  4. 可视化交互系统开发
    • 基于Django框架搭建系统后端,提供RESTful API,Celery处理异步任务(如知识图谱更新),Redis缓存热门查询结果,Nginx实现负载均衡。
    • 使用Vue.js构建前端交互界面,ECharts实现情感分布饼图、诗人关系网络图等可视化,支持用户自定义查询与动态图谱遍历。例如,用户可点击节点(如诗人、意象)展开关联路径,探索诗词背后的文化脉络。

四、研究方法与技术路线

(一)研究方法

  1. 文献研究法:查阅国内外关于知识图谱构建、自然语言处理、情感分析以及古诗词研究的相关文献,了解该领域的研究现状与发展趋势,为课题研究提供理论支持。
  2. 实验法:设计并实施一系列实验,对比不同大模型、特征工程方法和预测模型在古诗词情感分析任务上的性能,选择最优的方案进行系统实现。例如,对比未结合知识图谱的DeepSeek模型与结合知识图谱的模型在情感分类准确率上的差异。
  3. 案例分析法:选取典型的古诗词作为案例,对系统进行实际应用测试,验证系统的有效性和实用性。例如,以李白的《将进酒》为例,分析系统对其情感分类的准确性和解析结果的合理性。

(二)技术路线


mermaid

1graph TD
2    A[数据采集] --> B[知识图谱构建]
3    A --> C[情感分析模型训练]
4    B --> D[Neo4j存储]
5    C --> E[PyTorch模型实现]
6    D --> F[Flask API服务]
7    E --> F
8    F --> G[Vue.js前端]
9    G --> H[D3.js可视化]

五、预期成果与创新点

(一)预期成果

  1. 构建包含10万 + 实体、50万 + 关系的结构化古诗词知识图谱,支持多层深度遍历和复杂语义检索。
  2. 开发基于DeepSeek大模型的古诗词情感分析模型,在测试集上达到F1值≥90%,情感强度预测MAE≤0.7。
  3. 实现可视化交互系统,支持Web端与移动端访问,响应时间≤2秒,为用户提供便捷的古诗词分析工具。
  4. 发表1篇SCI/EI期刊论文,申请1项软件著作权。

(二)创新点

  1. 技术融合创新:首次将Django框架、DeepSeek大模型和知识图谱技术深度融合应用于古诗词情感分析,充分发挥各技术的优势,提高情感分析的准确性和可解释性。
  2. 推理路径可视化:通过可视化技术展示DeepSeek大模型结合知识图谱的情感推理路径,使用户能够直观地理解情感判断的依据,增强系统的可解释性。
  3. 多模态知识融合:未来可进一步探索融合诗词文本、历代评注、现代研究论文及用户评论等多源信息,构建包含情感维度的文学知识图谱,为古诗词研究提供更全面的支持。

六、研究计划与进度安排

阶段 时间节点 任务内容 交付物
需求分析与文献调研 2026.01 - 2026.02 完成20篇以上相关文献的阅读与分析,确定系统需求和功能模块 需求规格说明书、文献综述报告
数据采集与预处理 2026.03 - 2026.04 完成古诗词数据的采集、清洗和预处理,构建初始数据集 清洗后的数据集、预处理代码
知识图谱构建 2026.05 - 2026.06 定义知识图谱的模式层,抽取实体与关系,构建数据层并存储到Neo4j图数据库 知识图谱模式定义文档、Neo4j数据库
DeepSeek大模型微调 2026.07 - 2026.08 采用LoRA技术对DeepSeek大模型进行微调,优化模型参数 微调后的模型权重文件、训练日志
情感分析模型集成与测试 2026.09 - 2026.10 将微调后的DeepSeek大模型与知识图谱推理规则集成,进行情感分析测试与优化 测试报告、优化后的模型
可视化交互系统开发 2026.11 - 2026.12 基于Django框架和Vue.js开发可视化交互系统,实现各项功能 系统源代码、可执行文件
系统测试与优化 2027.01 - 2027.02 对系统进行功能测试、性能测试和用户体验测试,根据测试结果进行优化 测试报告、优化后的系统
论文撰写与成果整理 2027.03 - 2027.04 撰写学术论文,整理研究成果,准备答辩材料 学术论文、软件著作权申请材料、答辩PPT

七、参考文献

[此处可按照实际引用格式,将开题报告中引用的参考文献详细列出]

运行截图

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