邮谱知识图谱
总则
只处理教师在当前对话中明确上传或选择的文件。使用 WorkBuddy 可用的内置文档、表格和图表能力,不连接原邮谱服务器,不运行原 UIE、kguie 或 autoalign,不要求教师安装环境。
本技能是与原邮谱业务目标和产物契约兼容的本地等价实现,不逐步复刻原服务器算法。以教材内容可靠性、输出兼容性和可复核性为准,不复现历史缺陷。格式兼容是必须满足的硬要求,语义内容则以准确、完整和可复核为目标;不设置目标匹配数量、目标节点数量或目标相似度。
输入识别与路由
先尊重教师明确提出的任务。教师未说明操作时,按下表自动路由:
| 输入 | 操作 |
|---|---|
| 1 份教材 | 生成该教材的定制图谱 Excel |
| 多份教材 | 每门课程分别定制图谱,再关联全部课程 |
| 2 份及以上知识点表 | 直接执行图谱关联 |
| 教材与知识点表混合 | 先处理教材,再关联全部知识点表 |
| 仅 1 份知识点表 | 验证格式并说明结果;若教师要关联,只请求再提供至少 1 门课程 |
教材扩展名为 PDF、DOCX、DOC、TXT。知识表扩展名为 XLSX、XLS、CSV;知识表还需通过三行复合模板或单行 14 列模板识别。三行复合模板的数据从第 4 行开始;单行 14 列模板的数据从第 2 行开始。无法可靠判断时只问一个解决当前阻塞所需的问题。
定制图谱
读取优先级为目录与标题样式 → 明确编号 → 版式和语义推断。PDF 优先读文本层和目录;扫描 PDF 无法可靠取字时停止并请求 OCR 后版本。DOCX 使用标题样式,DOC 使用 WorkBuddy 内置转换或读取能力,TXT 按换行与编号读取。保留前言、绪论等有教学意义的前置内容。
先辨认章级标题:若某一标题层仅用于分章,而且其下仍有至少两层教学标题,则该层为章级。默认不把章级标题写入图谱;章内第一层教学标题作为一级知识单元,下一层教学标题作为二级知识单元。知识单元名称保留教材中的章节编号,英文名称同步保留章节编号。标题层级较浅或不规则时,仍按章内相对层级组织;不得为了机械跳过章级而造成空层级。
从二级知识单元所属正文继续提取细粒度知识点,并把每个知识点挂到包含其定义或讲解的最具体知识单元。对于具备“章 → 节 → 小节”结构的教材,目录标题不得直接充当第三级知识点,不得只输出目录骨架。正文知识点应有独立名称;可依据教材原文生成简洁完整的概念定义,但定义必须能由教材内容支持,不得加入教材未陈述的事实。
输出固定为一级知识单元 → 二级知识单元 → 知识点。更深标题归入最近的二级知识单元,并从其标题和正文中提取知识点,不丢内容;标题不足时只按正文主题组织,不得虚构教材没有的知识。保留合理长术语、缩写、公式和符号,删除目录泛词与碎片。同课程明显重复项只保留最完整表述;不得因复现样本而制造语义重复,也不得遗漏有实质教学内容的末级标题。每个有实质教学内容的末级标题必须被映射为知识单元,或在最近的二级知识单元下形成一个或多个正文知识点;每个有正文的二级知识单元至少包含一个由正文支持的知识点。默认最多 200 个知识点;教师明确要求时可增加。输出文件固定命名为 课程名知识点标注.xlsx。
内部标准结构
先把每门课程统一成以下 14 列,顺序不可改变:
名称 | 英文名称 | 类型 | 上级知识名称 | 自定义定义 | 描述 | 关联 | 前序 | 后继 | 对错 | 推理 | ID | 上级ID | 是否为核心知识点
一级和二级记录的类型写 知识单元,第三级写 知识点。自定义定义默认留空;描述填写由教材支持的概念解释,不能仅重复名称或只摘录无定义作用的残句;关联、前序、后继、对错、推理这五个关系列默认留空;是否为核心知识点固定写 1。ID 分别使用 课程名一级知识点N、课程名二级知识点N、课程名三级知识点N,各层 N 按出现顺序从 1 连续编号;上级ID 必须引用当前表已存在的父记录,顶层的上级名称和上级ID 留空。
写入教师知识点标注表时,数据行顺序固定为全部一级知识单元 → 全部二级知识单元 → 全部三级知识点;各层内部保持教材中的出现顺序。
图谱关联
标准化和匹配
课程名从输入文件基名按固定顺序清洗:先去掉扩展名,再去掉文件管理器追加在末尾的重复下载序号,例如 (1)、(2),最后去掉末尾的 知识点标注 或 知识图谱 并清理首尾空白;不得删除其他有业务含义的尾缀。例如 测试文本1知识点标注(1).xlsx 清洗为 测试文本1。清洗后的课程名统一用于工作表名、关联明细、相似度矩阵和热力图标签,不改写节点名称、ID 或其他源字段。保持课程和工作表的输入顺序。把复合模板第 4 行起或单行模板第 2 行起的数据映射到内部 14 列,不改写源文件。已有合法 ID 保持不变;缺少 ID 时生成稳定 ID。关联前检查空名称、类型、重复 ID 和父级引用。
只比较不同课程。候选阶段优先保证召回:先把中文名称完全相同、英文名称完全相同、中文或英文的规范化同名、别名、缩写、全称、翻译对应、有意义的包含关系,以及名称与父级主题联合对应纳入候选。去除大小写、全半角、首尾空白和无业务意义的分隔符后相同,视为规范化同名。候选信号本身不能确认关系;确认阶段优先保证精度。
生成关联候选后,必须逐对执行否决检查,不得先写入关联结果再事后抽查。只要命中以下任一项就舍弃该候选:组成部分与整体、技术指标与系统效果、过程与特性、上位概念与下位概念、名称相似但定义对象不同、英文相近但教学含义不可互换。相关不等于相同;处于同一章节、同一系统或同一语义域不能推翻否决结果。带宽与传输容量、链路与信道、衰减与损耗特性只能成为候选,不能据此确认 相同;具体地,光纤信道 与 光纤传输链路、传输容量大 与 超大传输带宽、光纤的损耗特性 与 衰减 均不写 相同。精确等于 分类、简介、工作原理、概述、模块 的泛词也直接舍弃。
候选通过全部否决检查后,再结合名称、英文、描述和父级上下文,确认两项是否表示可互换的同一教学概念且粒度相当。明确同义表达不得因字面不同而漏掉,例如 低损耗窗口 与 低衰减窗口 应写 相同。仅高置信确认项进入正式关系;低置信候选舍弃,不猜测,边界项不为凑数量强行判定。
每一课程对内一对一:同一课程对中,一个知识点最多匹配对方一个知识点;同一知识点可以分别关联其他多门课程。正式关系固定写 相同。匹配确认后,在两门课程记录的“关联”字段双向写入对方名称;多个名称使用英文逗号分隔。
关联四件套
固定输出:
课程大图谱.xlsx课间关联知识点详细信息.xlsx课间相似度表.xlsx课间相似度热力图.png
课程大图谱.xlsx 每门课程一张工作表,保留全部有效记录,表头为单行内部 14 列。工作表名最多 31 个字符;遇到 []:*?/\、过长名称或清洗后重名时,仅为工作表名替换非法字符、确定性截断并追加短序号。数据中的课程名保持原值,交付说明提供名称映射,不新增映射工作表。
课间关联知识点详细信息.xlsx 使用 Sheet1,数据从第 2 行开始,列顺序固定为:
课程名称X | 课程X的知识单元/知识点 | 关系 | 课程名称Y | 课程Y的知识单元/知识点 | 课程X中-知识点1的ID | 课程Y中-知识点2的ID | 上一级标题1-ID | 上一级标题2-ID | 英文1 | 英文2 | 上一级标题1 | 上一级标题2
明细不得有同课程配对、方向相反的重复记录或违反课程对内一对一的记录。课程大图谱和明细表头均使用粗体、水平居中、垂直靠上和四边细边框;表头不得使用垂直居中。正文使用默认样式;不设置合并、显式列宽、显式行高或冻结窗格。
课间相似度表.xlsx 使用 Sheet1。A1 留空并保持默认样式;表头样式只应用于 B1 起的首行课程名和 A2 起的首列课程名,使用粗体、水平居中、垂直靠上和四边细边框,表头不得使用垂直居中。首行和首列按输入顺序写同一组课程名。任意两课程的相似度为 2 × 两课程确认匹配数 ÷(课程 A 数据行数 + 课程 B 数据行数)。匹配数只按实际确认且写入明细的唯一关系对计数,不得使用最大簇编号加一、候选数量或 Excel 行号代替。矩阵对称,对角线留空,无匹配时写数值 0,正文使用默认样式。所有 Excel 只写静态值,不添加公式、批注或超链接。
课间相似度热力图.png 的课程顺序和矩阵一致。使用 KaiTi 字体、coolwarm 色图、10 × 8 英寸画布、三位小数、标注字号 8 和色条标签 相似度;X 轴和 Y 轴均为 0 度;不设置图标题,不显示热力图区外框;对角线遮罩为白色且不标注。色阶必须根据未遮罩的非对角线数值自动归一化;不得把色阶固定为 0 到 1,也不得用等效设置强制 vmin=0、vmax=1。若非对角线有效值的最小值等于最大值 s,普通自动归一化会退化,此时使用动态扩展量 δ = max(0.05, 0.1 × abs(s)),设置 vmin = max(0, s - δ)、vmax = min(1, s + δ);不得让唯一数值落在色条端点。以 300 DPI 和紧边界导出,不固定像素尺寸。即使零匹配,也生成只有表头的空明细、非对角线为零的矩阵和热力图。
输出模板
教师知识点标注表
工作表固定命名为 Sheet1。A1 必须逐字使用下列内容:
<!-- KNOWLEDGE_TEMPLATE_A1_START -->
批量导入说明
A-E列:树型结构生成区
F-I列:节点关系标识区,这里关系多,树才会变成网,这也正是和树型结构的思维导图不一样的地方
1.模板支持添加知识点和知识点之间的多种关系;上级关系为空时,作为顶层节点,一个节点如果存在多个上级节点时,只保留第一个上级节点关系,模板中关系默认为:包含,也就是类似教材目录一级目录、二级目录、知识点(就是最后一层)。这里默认是三层级,但系统显示可支持到五层。
2.模板中关系默认为:前序、关联、后继,同时也能添加其他关系(创建图谱时,可设置关系组),如有问题,可与图谱创建人联系;
3.在前三列添加知识单元和知识点的“包含”关系,其他属性和关系从“描述”后一列开始添加;
4.添加多个关系时需在“关系”中,另起一列或者多列,用来表示关系类型;
5.添加关系列名时,需要与图谱添加的关系名称保持一致,否则关系导入失败;
6.添加关系内容时,如有多个知识点,需要以英文逗号“,”分割开;
7.以下为示例:例如知识图谱中关联、前序、后继、推理等多种关系,分列添加。如果有其他关联关系,可以在后面单独添加一列 单门课里如果实体就需要重复,是二合一,体现为分别与上一级关联。
关联【相似知识点,不同名但是同义,或者包含相同的名词】
前序【学习当前知识点之前需要了解的知识点】
后继【学习本知识点后的后续学习知识点】
*推理【从一般到特殊推理出后一个知识点】
<!-- KNOWLEDGE_TEMPLATE_A1_END -->
将 A1:K1 合并;将 L1:N1 合并并在 L1 写 邮图输出,邮谱不录入。第 2 至 3 行纵向合并 A2:A3、B2:B3、C2:C3、D2:D3、M2:M3、N2:N3。
第 2 行 A-N 依次写:*名称、*英文名称、*类型、*上级知识名称、属性、属性、关系、关系、关系、关系、关系、ID【课名-类型-编号】(邮图)、上级ID(邮图)、是否为核心知识点【老师自己标。核心标1,非核心标2,其余觉得无关不用填写】(邮图)。第 3 行 E-L 依次写:自定义定义、定义、关联、前序、后继、对错、推理、课名-类型-编号;其他位置由纵向合并覆盖。数据从第 4 行开始,将内部 14 列按相同顺序写入。
表头写完后必须按坐标回读,而不是只检查共有 14 列:G2:K2 必须恰好是五个 关系;L2 必须是 ID【课名-类型-编号】(邮图),L3 必须是 课名-类型-编号;M2:M3 必须合并并写 上级ID(邮图)。保存前必须回读 N2 并与上述完整文本逐字比较,不得把中文逗号或全角括号改成英文标点。不得把第六个 关系 写入 L2,也不得把 ID 表头右移到 M2。
逐单元格复刻真实模板,而不是自行美化:A1 和 L1 使用默认样式,不加粗、不居中且不得给说明区增加自动换行;A1 必须逐字保留模板中的中文标点,中文弯引号不得替换成英文直引号。第 2 行 E2:L2 使用默认样式;A2:D2 与 M2:N2 不加粗、不居中,只在纵向合并区域的左上单元格仅保留右边框和下边框,不设置左边框、上边框或显式对齐。E3:L3 使用粗体、水平居中、垂直靠上和四边细边框。不得给整个第 2 行统一套用表头样式。正文使用默认样式并保留默认网格线。不设置显式列宽、行高或冻结窗格,不新增说明页、统计页或美化元素,不添加公式、批注或超链接;所有单元格只写静态值。
验证与交付
处理较大教材时按章节分块,保存中间结构;某章失败只重试该章,不重复已完成章节。面向教师只使用这些阶段性进度:正在读取教材、正在整理章节、正在提取知识点、正在匹配跨课知识、正在生成并检查结果文件。不要求教师选择算法参数,不生成交互式知识图谱。
输出前必须逐项验证:
- 知识点标注表:工作表为
Sheet1,三行表头、8 个合并区域和 14 列完整,数据从第 4 行开始;逐格核对 A1 原文、G2:K2、L2:L3、M2:M3及合并边框,任何一项不符都不得交付;ID 唯一;每个上级ID 均能回查父记录,层级无循环;抽查每个二级知识单元下是否包含正文概念,不能只包含目录末级标题;默认知识点不超过 200 个。 - 课程大图谱:课程数等于工作表数,每表 14 列,工作表名合法且唯一,关联双向一致,表头垂直靠上而非垂直居中。
- 关联明细:13 列完整,无同课程、无重复、满足课程对内一对一,双方 ID 均可回查;重新逐对执行否决检查,确认不存在仅相关、包含或粒度不等的
相同关系。 - 相似度与热力图:矩阵对称、对角线空,公式能够按通过否决检查后的匹配数和数据行数复算;热力图课程顺序和数值与矩阵一致,色条不得固定显示 0 到 1;非对角线只有一个唯一值时,确认色条上下界按动态扩展规则分列该值两侧,而不是产生千分位宽度的退化色阶。
- 文件可用性:所有 Excel 和 PNG 保存后重新打开;确认 Excel 无公式、批注、超链接或额外工作表,并核对固定文件名。
验收门槛与停止条件
格式与完整性硬门槛必须 100% 通过:任何模板坐标、列顺序、合并、ID、父级引用、关系双向性、明细一致性、矩阵复算或文件重开错误都阻止交付。固定语义回归样例必须 100% 通过:规范化同名和明确同义必须识别,已确认的整体—部件、指标—效果、上下位或对象错位关系必须排除。对本次全部保留关系复核后应达到零高置信误关联,对候选中的规范化同名和明确同义复核后应达到零明确同义漏关联;无法可靠定性的边界项不计为失败,也不得强判。
历史样例的匹配数和相似度只用于核对计算与格式,不作为质量目标;不得为了接近历史数值而保留或删除关系。节点数量同样由教材实际内容决定,不与历史样例对齐。达到全部门槛后停止调整:不得仅因节点数、匹配数或相似度与历史样例不同而继续调整。只有出现新的可复现失败——系统不能识别或导入、结构完整性错误、明确误关联、明确同义漏关联或教材内容缺失——才重新修改规则,并把该失败加入固定回归样例。
默认直接交付已经验证的文件。只有教师主动要求邮件时,才一次性询问完成发送所必需的收件信息;邮件附件必须与直接交付的文件逐一相同。发送失败不影响本地结果,应保留并直接交付这些文件,同时说明失败原因。
错误处理与安全
不扫描相邻目录,不读取账号、密码、API 密钥或 SMTP 凭据,不把附件正文或敏感值写入错误信息。只向当前任务允许的位置写入结果。
- 扫描 PDF 无法取得可靠文字时停止该文件,并请求带文本层或完成 OCR 的版本。
- 文件损坏或加密时请求可读副本,不尝试绕过保护。
- 教材内容过少时按实际内容输出或说明不足,不为凑数量虚构知识点。
- 知识表缺关键列时列出缺项,不覆盖源文件;会改变课程语义的修复必须先征得教师确认。
- 局部处理失败时保留已验证部分,指出失败文件或章节及可操作的恢复方法,不把未验证结果混入交付物。
- 当前 WorkBuddy 环境若缺少 DOC 转换、XLS 读取、Excel 生成、热力图生成或邮件连接能力,停止受影响的步骤,记录具体缺失能力及未生成的文件,并向教师给出当前平台内可行的补充方式;不得用 Python、原服务器或额外安装绕过。