除了知识图谱，图还能做什么？

CIO与CTO频道 07月06日 评论分析：提到图,大家可能不怎么了解,但是提到知识图谱(knowledge graph),绝对是当前的热门话题。近年来,各个行业涌现出大量的垂直应用及服务提供商,各个企业,从技术到业务的各个条线,纷纷学习知识图谱的概念、技术、建设方法。知识图谱,是对现实世界的抽象,通过点和边描述实体之间的关系,构成一个大型的语义网络,提供一种从关系的视角来观察世界的方法。但究其本质,知识图谱其实只是图的其中一种应用。那除了知识图谱,图还能做什么呢?

一、图直观体现了实体之间的联系

提到一个新的东西,首先要知道它是什么。相信之前对图有了解的小伙伴,一下子就能说出图的概念:图(graph)是由一组或多组点以及点和点之间的关系(也被称为边)组成的。比如知识图谱,实际上是把知识提取出来做连接,如果仅仅是把数据连接起来,那可能只是一个数据图谱。但是在我们与客户实际交流的过程中发现,只知道图的概念,是没办法真正切换到图的思维方式的,而图的思维方式,对于重新思考业务,有着非常大的价值。

什么是图的思维方式呢?让我举个例子,这个场景大家一定不会陌生。白板是公司里最常使用的工具之一。当遇到一个问题需要群策群力的时候,我们会召集一些小伙伴,到一个会议室里进行头脑风暴。首先,抛出几个议题,大家发散思维,将想到的东西尽可能多的写在白板上。然后,将这些信息进行分类、排序,或者绘制一些流程。当苦苦思索,陷入僵局的时候,我们会紧盯着白板上的信息,飞快地运转自己的大脑,期望能想出一些新的点子。忽然,灵光一现,可能是白板上的某些东西和自己脑中的信息产生了碰撞,也可能是白板上某些信息之间,貌似有一些新的联系,就这样,一个新的点子产生了,我们可以就这个点子进行新的讨论,并重复这个过程。而解释这种想法,我只需要把自己的想法写在白板上,并重新理清关系。

听起来很熟悉吧?没错,这其实就是我们自然的思考方式,也就是图的思维方式。这个例子中,最重要的是联系(connection),我们需要把每个人脑中的信息联系起来,去发现一些新的东西,同样地,当我们向别人解释自己的想法,用图的方式去解释这些信息如何联系在一起,构成一个想法,别人也更容易接受。

在侦探电影中,我们经常看到侦探把案情的所有信息贴在墙上,去发现里面一些隐藏的关系,因为这很有可能是破案的关键。如果家里的实体书种类繁多,散落在各处,我们在思考的时候,很有可能偶然看到某本书,想到了其中的某些内容,把它们和思考的内容结合起来产生一些新的想法。跨学科思维,其实也是将一些可能看起来毫不相干的内容联系起来,产生新的想法或者解决方案。

二、图思维其实就是发现联系的过程

所以图思维,核心是联系(connection),当我们思考的重点在于事物之间如何联系,或者期望通过联系事物去产生一些新的思考的时候,其实已经运用了图思维。

而意识到这是一种图思维,会有什么样的意义呢?还是举个例子,这其实会让我们多一种解决问题的方式。

这是斯坦福大学《数理逻辑与人工智能》中的一个问题。

看到这个问题的第一反应,你可能会想着用纯逻辑推理的方式来解决这个问题。但是如果用图的思维方式,我们将解决问题的重点放到了情况之间的联系上。我们可以先构造一个认知图(Epistemic graph),列出所有的8种可能情况,通过不确定边来连接可能情况,去看每个人的认知和可能情况之间的联系,然后根据条件结合每个结点的邻边,不断缩小图中的结点的范围,最后推理出结论。这种方式会让这个问题变得更加简单。

图是一个高度抽象的模型,数据中的各种关系都能用图表示。图中的点和边,可以非常灵活,不局限于现实意义的实体。最直接能想到的当然是某个人可以是点,某个产品可以是点,它们之间的联系是边;路口是点,路口与路口连接的XX路是边。但你完全可以把某个产品的某个特性抽象成点,比如颜色、重量;XX路抽象成点,路口也抽象成点,XX路和YY路的连接是边。甚至再扩展到一些虚拟的实体,比如可能的情况是点,某笔交易是点,某个订单是点。甚至到某些分子是点,分子之间的连接是边(没错,图是可以用在化学/生物等学科上的)。图由你自由定义,可以连接人,连接物,连接知识,连接数据,连接规则,连接过程,连接抽象的和实际的实体。

三、图在企业中的实际应用和价值

图能给企业带来什么价值呢?上述的两个例子可能已经给了你一些启发。图非常擅长通过联系发掘数据中隐藏的价值。在国外,其实已经有非常多行业的客户在用图做实际应用,囊括了金融、电信、电商、能源、医疗、供应链、制造、政府等各个行业。图本身并不是一个垂直行业的技术,而是通用的技术。

在金融行业,图可以进行申请反欺诈、反盗刷、信用卡追逃、洗钱团伙发现,事前事中发现潜藏风险,事后降低损失;在电信行业,图可以和机器学习结合,帮助客户进行电信反欺诈,实时识别出欺诈电话、广告电话、骚扰电话、正常电话,并及时报送公安部门;在电商行业,图可以构建用户360画像,帮助客户进行实时个性化产品推荐;在能源行业,可以构建电网一张图,进行潮流分析,实现超实时计算;在医疗行业,图可以对用户进行实时护理路径推荐;在供应链行业,客户可以通过图及时了解某项因素发生变化时,对上下游及总体成本的影响,发现产品延误、装运状态及其他质量控制和风险问题;在制造行业,图可以找到复杂生产工艺的最佳路径;在政府行业,图可以改进社会福利服务管理。在通用行业,图可以进行数据治理中的数据血缘分析、实体解析,网络&IT资源优化,为机器学习提供图特征。

国内的应用场景主要集中在金融行业。当然,图用来做反欺诈、反洗钱等,是非常适合的,这些也是很成熟的应用。其他行业为什么没有对图进行大规模的应用呢?其实是因为,对图有了解的人,基本集中在学术和计算机领域。而想要将图的价值发挥出来,需要业务人员的参与和思考,因为业务人员是最懂业务的。 理解和使用图的思维方式,是应用图解决实际问题的第一步。 

（编辑：源码网）

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