基于知识图谱的校园心理健康问答

项目概述

本项目旨在构建一个基于知识图谱的校园心理健康问答系统，利用结构化的心理健康知识三元组，结合图数据库技术和智能问答接口，为校园师生提供便捷、精准的心理健康咨询和知识查询服务。通过整合用户管理、知识图谱构建、图谱查询与智能问答等功能，实现心理健康领域的知识共享与智能交互，帮助用户及时获取心理健康信息，促进校园心理健康教育和支持。

核心解决的问题包括：

• 如何高效存储和管理心理健康领域的复杂知识关系，实现结构化、语义化的数据表达；
• 如何基于知识图谱实现灵活的图谱查询和智能问答，提升用户查询体验和答复准确性；
• 如何保障用户身份的安全认证与管理，支持个性化服务和问答记录维护；
• 如何提供友好的前端交互界面，满足用户的注册登录、信息维护和问答需求。

目标用户群体主要为校园内的学生、教师及心理健康服务人员，帮助他们通过智能问答快速获取心理健康相关知识和建议，支持校园心理健康建设。

技术架构

项目采用基于Django的Web框架作为后端基础，结合Neo4j图数据库作为核心的知识存储与查询引擎，整体架构分为以下层次：

• 数据层：利用datas模块将预处理后的知识三元组数据批量导入Neo4j图数据库，构建完整的心理健康知识图谱。
• 业务逻辑层：myneo4j模块负责图谱管理、图谱查询、智能问答接口集成及业务处理，支持基于图数据库的复杂语义检索和问答交互。
• 用户管理层：accounts模块实现用户注册、登录、权限认证及用户信息维护，保障系统安全性与用户体验。
• 展示层：templates目录提供基于Django模板的前端视图，结合Bootstrap等前端框架，完成用户交互界面及知识图谱问答展示。

主要技术栈包括：

• 后端框架：Python Django，提供高效的Web请求处理和ORM支持
• 图数据库：Neo4j，采用官方Python驱动及py2neo库进行数据导入与图谱查询
• 数据处理：pandas用于CSV文件读取和数据清洗后的导入
• 文本处理：Jieba中文分词增强问答文本处理能力
• 前端技术：Django模板引擎结合Bootstrap、Material Design图标实现响应式界面
• 智能问答服务：本地问答接口与OpenAI接口集成，提升问答智能水平

模块间通过RESTful API和Django路由系统实现交互，数据层为业务逻辑层提供知识存储支持，业务逻辑层调用数据层接口和智能问答服务，用户管理层控制访问权限，展示层将业务数据渲染成用户界面。

功能模块

1. datas 模块 — 知识图谱数据导入

• 功能：将清洗后的知识三元组（实体、关系、实体）批量导入Neo4j图数据库，构建校园心理健康领域的知识图谱。
• 详细介绍：
• 封装Neo4j连接和事务管理，保证数据导入的原子性和唯一性；
• 读取预处理CSV文件，批量创建或合并节点与关系，避免重复；
• 记录导入日志，便于监控和问题排查。
• 协作关系：
• 依赖数据清洗模块生成的输入文件；
• 为myneo4j模块的图谱查询和问答提供数据基础。

2. myneo4j 模块 — 知识图谱管理与问答系统

• 功能：管理图数据库中的节点和关系，实现知识图谱的查询、问答交互及前端数据接口。
• 详细介绍：
• 定义图谱相关ORM模型，支持问答记录持久化；
• 封装Neo4j图数据库操作工具，提供节点查找、关系查询、图谱数据转换等功能；
• 实现多路由视图函数，处理图谱查询请求和问答交互，集成本地及OpenAI智能问答接口；
• 提供图谱主页、问答页及初始化接口，支持前端动态展示。
• 协作关系：
• 调用datas模块导入的图谱数据；
• 与accounts模块结合，实现用户问答数据的关联管理；
• 向前端模板提供动态数据，完成图谱可视化和问答界面渲染。

3. accounts 模块 — 用户账户管理

• 功能：实现用户的注册、登录、登出、信息查看与修改，保障用户身份认证和权限管理。
• 详细介绍：
• 扩展Django自带用户模型，增加手机号等字段；
• 设计注册、登录表单及验证逻辑，确保数据安全与合法性；
• 视图函数处理用户请求，集成Django认证机制管理用户会话；
• 后台管理页面支持用户管理和密码加密存储。
• 协作关系：
• 为myneo4j模块提供用户身份验证基础，控制问答功能的访问权限；
• 与前端模板配合，完成用户交互界面。

4. templates 目录 — 前端模板视图层

• 功能：负责项目的页面渲染和用户交互界面构建，支持用户认证、信息管理、图谱查询及问答展示。
• 详细介绍：
• 采用Django模板引擎，使用模板继承和标签机制实现页面复用；
• 结合Bootstrap框架和Material Design图标，提供响应式且美观的UI；
• 实现注册、登录、信息修改、图谱查询、智能问答等多种界面；
• 支持CSRF防护，确保数据交互安全。
• 协作关系：
• 从后端视图获取动态数据渲染页面；
• 调用accounts和myneo4j模块的接口，实现用户交互和问答功能。

模块协作总结

• datas模块构建知识图谱数据基础，myneo4j模块以此为依托实现图谱查询与智能问答服务；
• accounts模块为系统提供用户认证和权限控制，保障系统安全；
• templates结合后端视图，完成用户界面展现，保障用户体验；
• 各模块通过Django路由和REST接口紧密协作，共同支撑完整的校园心理健康知识问答平台。

项目结构

xy25_neo4j_mental/
├── accounts/           # 用户账户管理模块
│   ├── models.py       # 用户数据模型定义
│   ├── forms.py        # 用户注册登录表单验证
│   ├── views.py        # 用户认证视图函数
│   ├── urls.py         # 路由配置
│   └── admin.py        # 后台管理配置
├── datas/              # 知识图谱数据导入模块
│   ├── import_neo4j.py # Neo4j导入核心脚本
│   └── cleaned_triplets.csv  # 清洗后的知识三元组数据
├── myneo4j/            # 知识图谱管理与问答模块
│   ├── models.py       # 图谱相关ORM模型定义
│   ├── pyneo_utils.py  # Neo4j操作工具封装
│   ├── views.py        # 图谱查询与问答视图
│   ├── urls.py         # 路由配置
│   └── admin.py        # 问答模型后台管理
├── templates/          # 前端页面模板
│   ├── base.html       # 基础页面骨架模板
│   ├── index.html      # 图谱查询主页
│   ├── login.html      # 登录页面
│   ├── register.html   # 注册页面
│   ├── modify.html     # 密码修改页面
│   ├── my_info.html    # 用户信息页面
│   └── wenda.html      # 智能问答页面
├── static/             # 静态资源（CSS、JS、图片等）
├── xy_neo4j/           # Django项目配置目录
│   ├── settings.py     # 项目配置
│   ├── urls.py         # 全局URL路由
│   └── wsgi.py         # WSGI入口
├── manage.py           # Django项目管理脚本
├── .venv/              # 虚拟环境目录
└── README.md           # 项目说明文档

• accounts：负责用户身份认证与管理
• datas：知识图谱数据导入和维护
• myneo4j：图谱查询、知识管理和智能问答核心业务
• templates：前端视图模板，渲染用户界面
• static：前端静态资源
• xy_neo4j：Django项目配置和启动入口

部署和运行

环境要求

• 操作系统：Linux、Windows或MacOS均可
• Python版本：3.8及以上
• Neo4j数据库：4.x或更高版本，已安装并启动
• 虚拟环境管理工具：推荐使用venv或virtualenv
• 依赖库：Django、py2neo、pandas、jieba、requests等（详见requests.txt）

安装和配置步骤

1. 克隆项目代码至本地环境。
2. 创建并激活Python虚拟环境：

   python -m venv .venv
   source .venv/bin/activate   # Linux/macOS
   .venv\Scripts\activate      # Windows

3. 安装依赖：

   pip install -r requests.txt

4. 配置Neo4j数据库连接参数（datas/import_neo4j.py及myneo4j/pyneo_utils.py中），填写正确的URI、用户名和密码。
5. 导入知识图谱数据：

   python datas/import_neo4j.py

6. 进行Django数据库迁移：

   python manage.py makemigrations
   python manage.py migrate

7. 创建超级管理员账号（用于后台管理）：

   python manage.py createsuperuser

启动方式

• 启动Django开发服务器：

  python manage.py runserver

• 访问浏览器打开 http://127.0.0.1:8000/，进入系统主页。
• 通过提供的注册、登录页面完成用户身份认证，使用图谱查询和问答功能。
• 管理员可访问后台管理界面（http://127.0.0.1:8000/admin）进行用户和问答数据管理。

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通过以上部署和运行步骤，用户即可体验基于知识图谱的校园心理健康问答系统，获得智能化、结构化的心理健康知识支持，促进校园心理健康服务的数字化升级。

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如有问题请联系作者：https://qalangtao.com 。
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