基于知识图谱的电网协议识别方法、装置、计算机设备、可读存储介质和程序产品与流程

本技术涉及智能电网通信，特别是涉及一种基于知识图谱的电网协议识别方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

背景技术：

1、随着全球能源结构的转型和信息技术的快速发展，智能电网已成为电力系统现代化的关键方向。在智能电网中，各种电力设备和系统通过复杂的通信协议进行数据交换和指令控制，这些协议的正确识别和执行对于电网的稳定运行至关重要，但电网通信协议的多样性和复杂性给协议识别带来了巨大挑战。

2、传统技术中的协议识别方法主要依赖于预定义的规则和模式，该方法在面对新型协议或变种协议时往往会出现难以识别的现象，同时电网环境中的噪声、干扰和安全威胁也增加了协议识别的难度，导致目前技术中的协议识别方法存在识别准确性较低的问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于知识图谱的电网协议识别方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

2、第一方面，本技术提供了一种基于知识图谱的电网协议识别方法，包括：

3、获取历史电网流量数据，从所述历史电网流量数据中提取流量特征数据和报文头部数据；

4、根据所述流量特征数据，对初始电网协议识别模型进行训练，得到经训练的电网协议识别模型，并根据所述报文头部数据，对初始电网协议字段识别模型进行训练，得到经训练的电网协议字段识别模型；

5、利用所述电网协议识别模型和所述电网协议字段识别模型分别对所述电网流量数据进行关系提取，得到所述电网协议识别模型输出的协议类别标签以及所述电网协议字段识别模型输出的协议字段预测值；

6、根据所述协议类别标签和所述协议字段预测值，构建电网协议知识图谱；

7、对于当前电网流量数据，基于所述电网协议知识图谱，调整所述电网协议识别模型输出的协议类别标签预测值，并根据调整后的协议类别标签预测值识别所述当前电网流量数据的协议类别。

8、在其中一个实施例中，所述根据所述协议类别标签和所述协议字段预测值，构建电网协议知识图谱，包括：

9、根据所述协议类别标签，确定目标协议类别，并根据所述协议字段预测值，确定所述目标协议类别的电网流量与协议字段的关联度；根据所述关联度，构建以所述目标协议类别为中心节点且所述协议字段为周围节点的电网协议子图；通过各所述目标协议类别的公共协议字段，将所述电网协议子图进行连接，得到所述电网协议知识图谱。

10、在其中一个实施例中，所述基于所述电网协议知识图谱，调整所述电网协议识别模型输出的协议类别标签预测值之前，还包括：

11、利用所述电网协议识别模型对所述当前电网流量数据的协议类别进行初步预测，得到所述协议类别标签预测值；将所述当前电网流量数据输入所述电网协议字段识别模型中进行协议字段识别，得到所述当前电网流量数据中包含的当前协议字段。

12、在其中一个实施例中，所述基于所述电网协议知识图谱，调整所述电网协议识别模型输出的协议类别标签预测值，包括：

13、基于所述电网协议知识图谱中的结构化信息，计算所述协议类别标签预测值与所述当前协议字段之间的关联程度；根据所述关联程度，调整所述电网协议识别模型输出的所述协议类别标签预测值，得到所述调整后的协议类别标签预测值。

14、在其中一个实施例中，所述根据调整后的协议类别标签预测值识别所述当前电网流量数据的协议类别，包括：

15、在所述调整后的协议类别标签预测值中，识别出数值最大的目标协议类别标签预测值；将所述目标协议类别标签预测值对应的协议类别确定为所述当前电网流量数据的协议类别。

16、在其中一个实施例中，所述方法还包括：获取所述电网协议识别模型的第一反馈数据以及所述电网协议字段识别模型的第二反馈数据；根据所述第一反馈数据对所述电网协议识别模型的模型参数更新，并根据所述第二反馈数据对所述电网协议字段识别模型的模型参数进行更新；

17、所述利用所述电网协议识别模型和所述电网协议字段识别模型分别对所述电网流量数据进行关系提取，包括：利用更新后的电网协议识别模型和更新后的电网协议字段识别模型分别对所述电网流量数据进行关系提取。

18、第二方面，本技术还提供了一种基于知识图谱的电网协议识别装置，包括：

19、数据获取模块，用于获取历史电网流量数据，从所述历史电网流量数据中提取流量特征数据和报文头部数据；

20、模型训练模块，用于根据所述流量特征数据，对初始电网协议识别模型进行训练，得到经训练的电网协议识别模型，并根据所述报文头部数据，对初始电网协议字段识别模型进行训练，得到经训练的电网协议字段识别模型；

21、关系提取模块，用于利用所述电网协议识别模型和所述电网协议字段识别模型分别对所述电网流量数据进行关系提取，得到所述电网协议识别模型输出的协议类别标签以及所述电网协议字段识别模型输出的协议字段预测值；

22、图谱构建模块，用于根据所述协议类别标签和所述协议字段预测值，构建电网协议知识图谱；

23、类别识别模块，用于对于当前电网流量数据，基于所述电网协议知识图谱，调整所述电网协议识别模型输出的协议类别标签预测值，并根据调整后的协议类别标签预测值识别所述当前电网流量数据的协议类别。

24、第三方面，本技术还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

25、获取历史电网流量数据，从所述历史电网流量数据中提取流量特征数据和报文头部数据；根据所述流量特征数据，对初始电网协议识别模型进行训练，得到经训练的电网协议识别模型，并根据所述报文头部数据，对初始电网协议字段识别模型进行训练，得到经训练的电网协议字段识别模型；利用所述电网协议识别模型和所述电网协议字段识别模型分别对所述电网流量数据进行关系提取，得到所述电网协议识别模型输出的协议类别标签以及所述电网协议字段识别模型输出的协议字段预测值；根据所述协议类别标签和所述协议字段预测值，构建电网协议知识图谱；对于当前电网流量数据，基于所述电网协议知识图谱，调整所述电网协议识别模型输出的协议类别标签预测值，并根据调整后的协议类别标签预测值识别所述当前电网流量数据的协议类别。

26、第四方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

27、获取历史电网流量数据，从所述历史电网流量数据中提取流量特征数据和报文头部数据；根据所述流量特征数据，对初始电网协议识别模型进行训练，得到经训练的电网协议识别模型，并根据所述报文头部数据，对初始电网协议字段识别模型进行训练，得到经训练的电网协议字段识别模型；利用所述电网协议识别模型和所述电网协议字段识别模型分别对所述电网流量数据进行关系提取，得到所述电网协议识别模型输出的协议类别标签以及所述电网协议字段识别模型输出的协议字段预测值；根据所述协议类别标签和所述协议字段预测值，构建电网协议知识图谱；对于当前电网流量数据，基于所述电网协议知识图谱，调整所述电网协议识别模型输出的协议类别标签预测值，并根据调整后的协议类别标签预测值识别所述当前电网流量数据的协议类别。

28、第五方面，本技术还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

29、获取历史电网流量数据，从所述历史电网流量数据中提取流量特征数据和报文头部数据；根据所述流量特征数据，对初始电网协议识别模型进行训练，得到经训练的电网协议识别模型，并根据所述报文头部数据，对初始电网协议字段识别模型进行训练，得到经训练的电网协议字段识别模型；利用所述电网协议识别模型和所述电网协议字段识别模型分别对所述电网流量数据进行关系提取，得到所述电网协议识别模型输出的协议类别标签以及所述电网协议字段识别模型输出的协议字段预测值；根据所述协议类别标签和所述协议字段预测值，构建电网协议知识图谱；对于当前电网流量数据，基于所述电网协议知识图谱，调整所述电网协议识别模型输出的协议类别标签预测值，并根据调整后的协议类别标签预测值识别所述当前电网流量数据的协议类别。

30、上述基于知识图谱的电网协议识别方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品，通过使用流量特征提取工具提取流量特征数据以及包含协议字段信息的报文头部数据，随后根据提取的流量特征数据和报文头部数据对电网协议识别模型和电网协议字段识别模型进行预训练，并利用经训练的模型输出的协议类别标签和协议字段预测值，构建反映协议类别标签与协议字段标签关联度的电网协议知识图谱，对于一条新的当前电网流量数据，根据电网协议知识图谱中的权重信息，计算每个标签预测值与预测协议字段的关联程度，该关联程度与标签预测值构成调整后的标签预测值，最后根据调整后的协议类别标签预测值识别当前电网流量数据的协议类别。综上整个申请方案，采用了基于知识图谱的协议识别方法，通过结合预训练模型的预测结果和知识图谱中的结构化信息，显著提高了对电网流量数据的协议类别的识别准确性。