知识图谱与领域大模型项目面向全校招募指导教师和学生

一、项目背景与意义

传统本科毕设在跨学科知识获取、复杂系统工程实践以及学生创新创业能力提升等方面存在明显的不足。为此，针对天大新工科建设的最新需求，本项目以服务国家战略人才储备及未来智慧社会为目标，从社会实际需求出发，打破学院、学科专业界限，探索跨学科“科-产-教融合”的顶层设计，并基于ChatGPT大模型技术研究和构建新型的领域知识图谱，旨在培养学生综合素质、跨学科创新创业和解决复杂工程问题的能力。

二、项目期限与目标

项目期限：2023年11月-2024年6月。

项目目标：本项目旨在持续打造产学深度融合、多学科交叉融合、教-研-学一体的人才培养测试场，培养具有团队合作能力的跨学科创新创业精英人才，形成新工科智能人才培养的新模式。具体目标体现在以下几个方面：

（1）能力培养：鼓励学生运用创造思维、批判思维、系统思维等，在工程实践中提高分析和解决复杂问题的能力，培养工程设计/开发/建造能力；在设计解决方案并开发建造完整系统过程中，培养文档写作、有效沟通、团队协作及项目管理能力，培养跨界整合的“互联网+”创新创业能力。

（2）知识传授：通过教师/专家指导，使学生能够将数学、自然科学、工程基础和不同学科专业领域知识按照项目需求进行有机整合形成融会贯通，构建用于解决复杂的工程实践问题的跨学科知识体系。

（3）素质提升：培养学生主动学习、终身学习意识，培养坚忍不拔、攻坚克难品格；培养工程伦理、底线思维；引导学生从项目全生命周期中了解大数据与智慧社会及其风险，并具备国际视野，培养学生的担当和责任感，全面提升科学素养。

三、项目条件

本项目已具备以下条件：

（1）理论基础：在新工科建设背景下，围绕国家重大战略需求，本项目坚持以学生为中心，强化“科产教融合”，关注学生个性化培养，已构建具有“双轮驱动、积木拼接、持续进阶”等理论特色的项目式课程新范式，旨在培养面向未来的具有“家国情怀、全球视野、创新精神、实践能力”的高端人才。

（2）团队基础：智算未来团队以天津大学智慧社会与大数据智能创新实验室为依托，集合智算、医学、经管、法学、化工、生命等十余个学院的高水平教师参与指导，并吸引了多位行业专家、工程师和硕博研究生参与业务/技术答疑工作。

（3）项目基础：依托多项国家重点研发计划，以社会实际需求为导向，前期已构建完成“应急管理”、“公共卫生”、“双创朋友圈”和“数字舆论场”等多个主题组成的智慧社会治理领域知识图谱与行业大数据，并获得2022年度天津大学第二届新工科项目式大赛一等奖。

（4）质量管理与软硬件基础：已制定了完善的组织结构、质量管理和考核评价制度，实验室有多种支持大数据运算的服务器及算力资源，培训机制成熟。

四、项目主要方向及任务

本项目的核心特征是“双轮驱动、积木拼接、持续进阶”，主要特色则包括“学生主导、学科交叉、产教融合、科教融合”等，拟从主体、领域、实体、功能和区域等5个维度出发，计划由面向不同领域的知识图谱构建与完善（包含前期已有的应急管理、公共卫生、智慧法治和双创朋友圈等领域知识图谱的改进与完善）和基于大模型驱动的领域知识图谱构建两个主要研究方向组成。每个方向预设1个教师指导小组，拟由智能学部教师与其他学科老师6-10名共同组成，每个方向拟设置2-4个学生毕设小组，每个小组由不同学科组成的6-8位同学组成，并由1位指导老师及1-2位博士/硕士生作为指导。

本项目的研究方向以及主要任务设置如下：

（1）面向不同领域的知识图谱构建与完善

领域：应急管理、公共卫生、智慧法制、双创朋友圈等

任务：基于项目前期已有基础，以与上述领域相关的前沿科学方向、重大科技项目、杰出科研团队、创新合作知识等为数据基础，进一步打造和完善全球范围内面向不同领域的互联网语义搜索引擎和可视化图谱。

目标：基于国际流行的Semantic MediaWiki架构进行迭代开发，构建和完善互联网语义搜索引擎，融合全球相关领域的前沿科学方向、重大科技项目、杰出科研团队、特定专业导师和创新合作知识等多项数据，实现互联网语义检索和图谱可视导航、并可嵌入相关算法模块实现一定程度的大数据分析与预测功能。实现上，需依据具体目标，设计相关领域的知识框架。知识框架的实现，应包含数据爬取、信息建模、信息抽取、Schema设计、图谱可视导航以及地图可视导航等基本内容。其中，每个平台都需搭建数据集管理、信息检索与语义检索与浏览等基本功能，并可在基本功能基础上实现进阶。

（2）基于大模型驱动的领域知识图谱构建

领域：自然灾害、应急救援、智慧城市、国际合作等

任务：将自然灾害、应急救援、智慧城市、国际合作等领域的相关技术、案例、项目、专家、法律法规、标准规范、应急预案等文本信息转化为语义浏览，并结合当前流行的大模型构建技术，构建基于大模型驱动的领域知识图谱，实现图谱可视化导航以及图谱的自动化/半自动化业务更新，打造国内外不同领域的智能语义搜索引擎，并根据用户部门的实际需求，借助大模型技术开展相应功能开发与应用。

目标：基于当前国际流行的ChatGPT大模型技术框架，进行嵌入式应用或是二次开发，实现图谱语义搜索引擎全要素及关联关系的自动化/半自动化更新，进而实现自然灾害、应急救援、智慧城市、国际合作等领域的智慧问答、智能推荐、风险研判、应急预案的智能生成等功能。

五、课题表