知识图表问题基于信息检索旨在通过从大型知识图表中检索答案来回答问题来回答(即,kgqa)。大多数现有方法首先粗略地检索可能包含候选答案的知识子图(KSG),然后搜索子图中的确切答案。然而,粗略检索的KSG可以包含数千个候选节点,因为查询中涉及的知识图通常是大规模的。为了解决这个问题,我们首先建议通过新的子图分区算法将检索到的ksg分区为几个较小的子ksgs,然后呈现一个图形增强学习,以便测量模型以从中选择排名的子ksgs。我们所提出的模型结合了新的子图匹配网络,以捕获问题和子图中的全局交互以及增强的双边多视角匹配模型,以捕获局部交互。最后,我们分别在全KSG和排名级分ksg上应用答案选择模型,以验证我们提出的图形增强学习的效果。多个基准数据集的实验结果表明了我们方法的有效性。
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Multi-hop Question Answering over Knowledge Graph~(KGQA) aims to find the answer entities that are multiple hops away from the topic entities mentioned in a natural language question on a large-scale Knowledge Graph (KG). To cope with the vast search space, existing work usually adopts a two-stage approach: it firstly retrieves a relatively small subgraph related to the question and then performs the reasoning on the subgraph to accurately find the answer entities. Although these two stages are highly related, previous work employs very different technical solutions for developing the retrieval and reasoning models, neglecting their relatedness in task essence. In this paper, we propose UniKGQA, a novel approach for multi-hop KGQA task, by unifying retrieval and reasoning in both model architecture and parameter learning. For model architecture, UniKGQA consists of a semantic matching module based on a pre-trained language model~(PLM) for question-relation semantic matching, and a matching information propagation module to propagate the matching information along the edges on KGs. For parameter learning, we design a shared pre-training task based on question-relation matching for both retrieval and reasoning models, and then propose retrieval- and reasoning-oriented fine-tuning strategies. Compared with previous studies, our approach is more unified, tightly relating the retrieval and reasoning stages. Extensive experiments on three benchmark datasets have demonstrated the effectiveness of our method on the multi-hop KGQA task. Our codes and data are publicly available at https://github.com/RUCAIBox/UniKGQA.
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考虑到RDF三元组的集合,RDF到文本生成任务旨在生成文本描述。最先前的方法使用序列到序列模型或使用基于图形的模型来求解此任务以编码RDF三维并生成文本序列。然而,这些方法未能明确模拟RDF三元组之间的本地和全球结构信息。此外,以前的方法也面临了生成文本的低信任问题的不可忽略的问题,这严重影响了这些模型的整体性能。为了解决这些问题,我们提出了一种组合两个新的图形增强结构神经编码器的模型,共同学习输入的RDF三元组中的本地和全局结构信息。为了进一步改进文本忠诚,我们创新地根据信息提取(即)引进了强化学习(RL)奖励。我们首先使用佩带的IE模型从所生成的文本中提取三元组,并将提取的三级的正确数量视为额外的RL奖励。两个基准数据集上的实验结果表明,我们所提出的模型优于最先进的基线,额外的加强学习奖励确实有助于改善所生成的文本的忠诚度。
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从自然语言问题中构建查询图是在知识图上回答复杂问题(复杂KGQA)的重要一步。通常,如果正确构建其查询图,可以正确回答问题,然后通过针对kg发出查询图来检索正确的答案。因此,本文着重于自然语言问题的查询图生成。查询图生成的现有方法忽略了问题的语义结构,从而导致大量破坏预测准确性的嘈杂的查询图候选者。在本文中,我们从kgqa中的常见问题定义了六个语义结构,并开发了一种新颖的结构,以预测问题的语义结构。通过这样做,我们可以首先过滤嘈杂的候选查询图,然后使用基于BERT的排名模型对剩余的候选人进行排名。与最先进的艺术相比,对两个流行的基准metaqa和WebQuestionsSP(WSP)进行了广泛的实验,证明了我们方法的有效性。
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知识基础问题回答(KBQA)旨在通过知识库(KB)回答问题。早期研究主要集中于回答有关KB的简单问题,并取得了巨大的成功。但是,他们在复杂问题上的表现远非令人满意。因此,近年来,研究人员提出了许多新颖的方法,研究了回答复杂问题的挑战。在这项调查中,我们回顾了KBQA的最新进展,重点是解决复杂问题,这些问题通常包含多个主题,表达复合关系或涉及数值操作。详细说明,我们从介绍复杂的KBQA任务和相关背景开始。然后,我们描述用于复杂KBQA任务的基准数据集,并介绍这些数据集的构建过程。接下来,我们提出两个复杂KBQA方法的主流类别,即基于语义解析的方法(基于SP)的方法和基于信息检索的方法(基于IR)。具体而言,我们通过流程设计说明了他们的程序,并讨论了它们的主要差异和相似性。之后,我们总结了这两类方法在回答复杂问题时会遇到的挑战,并解释了现有工作中使用的高级解决方案和技术。最后,我们结论并讨论了与复杂的KBQA有关的几个有希望的方向,以进行未来的研究。
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在知识图上回答自然语言问题(KGQA)仍然是通过多跳推理理解复杂问题的巨大挑战。以前的努力通常利用与实体相关的文本语料库或知识图(kg)嵌入作为辅助信息来促进答案选择。但是,实体之间隐含的富裕语义远未得到很好的探索。本文提议通过利用关系路径的混合语义来改善多跳kgqa。具体而言,我们基于新颖的旋转和规模的实体链接链接预测框架,集成了关系路径的明确文本信息和隐式kg结构特征。在三个KGQA数据集上进行的广泛实验证明了我们方法的优势,尤其是在多跳场景中。进一步的调查证实了我们方法在问题和关系路径之间的系统协调,以识别答案实体。
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现有的kg增强模型用于问题回答主要专注于设计精心图形神经网络(GNN)以模拟知识图(KG)。但是,它们忽略了(i)有效地融合和推理过问题上下文表示和kg表示,并且(ii)在推理期间自动从嘈杂的KG中选择相关节点。在本文中,我们提出了一种新颖的型号,其通过LMS和GNN的联合推理和动态KGS修剪机制解决了上述限制。具体而言,ConntLK通过新的密集双向注意模块在LMS和GNN之间执行联合推理,其中每个问题令牌参加KG节点,每个KG节点都会参加问题令牌,并且两个模态表示熔断和通过多次熔断和更新。步互动。然后,动态修剪模块使用通过联合推理产生的注意重量来递归修剪无关的kg节点。我们在CommanSENSEQA和OpenBookQA数据集上的结果表明,我们的模态融合和知识修剪方法可以更好地利用相关知识来推理。
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问题回答(QA)对知识库(KBS)的挑战是充满挑战的,因为所需的推理模式多样化,本质上是无限的,类型的推理模式。但是,我们假设以大型KB为基础,以回答各自子图中各个实体的查询类型所需的推理模式。利用不同子图的本地社区之间的这种结构相似性,我们引入了一个半参数模型(cbr-subg),(i)一个非参数组件,每个查询,每个查询,都会动态检索其他类似的$ k $ - $ - $ - $ - near-neart-tebrienk(KNN)培训查询以及查询特定的子图和(ii)训练的参数组件,该参数分量可以从KNN查询的子图中识别(潜在的)推理模式,然后将其应用于目标查询的子图。我们还提出了一种自适应子图收集策略,以选择特定于查询的compact子图,从而使我们可以扩展到包含数十亿个事实的完整freebase kb。我们表明,CBR-SUBG可以回答需要子图推理模式的查询,并在几个KBQA基准上的最佳模型竞争性能。我们的子图收集策略还会产生更多紧凑的子图(例如,webQSP的尺寸减小55 \%,而将答案召回的召回率增加4.85 \%)\ footNote {代码,模型和子码头可在\ url {https://github.com上获得。 /rajarshd/cbr-subg}}。
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Knowledge graph (KG) link prediction aims to infer new facts based on existing facts in the KG. Recent studies have shown that using the graph neighborhood of a node via graph neural networks (GNNs) provides more useful information compared to just using the query information. Conventional GNNs for KG link prediction follow the standard message-passing paradigm on the entire KG, which leads to over-smoothing of representations and also limits their scalability. On a large scale, it becomes computationally expensive to aggregate useful information from the entire KG for inference. To address the limitations of existing KG link prediction frameworks, we propose a novel retrieve-and-read framework, which first retrieves a relevant subgraph context for the query and then jointly reasons over the context and the query with a high-capacity reader. As part of our exemplar instantiation for the new framework, we propose a novel Transformer-based GNN as the reader, which incorporates graph-based attention structure and cross-attention between query and context for deep fusion. This design enables the model to focus on salient context information relevant to the query. Empirical results on two standard KG link prediction datasets demonstrate the competitive performance of the proposed method.
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Machine reading comprehension (MRC) is a long-standing topic in natural language processing (NLP). The MRC task aims to answer a question based on the given context. Recently studies focus on multi-hop MRC which is a more challenging extension of MRC, which to answer a question some disjoint pieces of information across the context are required. Due to the complexity and importance of multi-hop MRC, a large number of studies have been focused on this topic in recent years, therefore, it is necessary and worth reviewing the related literature. This study aims to investigate recent advances in the multi-hop MRC approaches based on 31 studies from 2018 to 2022. In this regard, first, the multi-hop MRC problem definition will be introduced, then 31 models will be reviewed in detail with a strong focus on their multi-hop aspects. They also will be categorized based on their main techniques. Finally, a fine-grain comprehensive comparison of the models and techniques will be presented.
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知识基础问题答案(KBQA)的最新著作检索了子图,以更容易推理。所需的子图至关重要,因为很小的子图可能会排除答案,但是大型答案可能会引入更多的声音。但是,现有的检索要么是启发式的,要么与推理交织在一起,从而导致部分子图的推理,这在缺少中间监督时会增加推理偏见。本文提出了一个与后续推理过程分离的可训练子图检索器(SR),该过程使插件框架可以增强任何面向子图的KBQA模型。广泛的实验表明,与现有检索方法相比,SR的检索和质量检查的性能明显更好。通过弱监督的预训练以及端到端的微调,SRL与基于嵌入基于嵌入的KBQA方法NSM结合使用NSM结合使用NSM时实现了新的最先进性能。
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排名模型是信息检索系统的主要组成部分。排名的几种方法是基于传统的机器学习算法,使用一组手工制作的功能。最近,研究人员在信息检索中利用了深度学习模型。这些模型的培训结束于结束,以提取来自RAW数据的特征来排序任务,因此它们克服了手工制作功能的局限性。已经提出了各种深度学习模型,每个模型都呈现了一组神经网络组件,以提取用于排名的特征。在本文中,我们在不同方面比较文献中提出的模型,以了解每个模型的主要贡献和限制。在我们对文献的讨论中,我们分析了有前途的神经元件,并提出了未来的研究方向。我们还显示文档检索和其他检索任务之间的类比,其中排名的项目是结构化文档,答案,图像和视频。
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在过去的几年中,临床笔记中的问题回答(QA)引起了很多关注。临床领域中现有的机器阅读理解方法只能处理有关单个临床文本的问题,并且无法检索有关多个患者及其临床笔记的信息。为了处理更复杂的问题,我们旨在从临床注释中创建知识库,以将不同的患者和临床笔记联系起来,并进行知识基础问题答案(KBQA)。根据N2C2数据集中可用的专家注释,我们首先创建了ClinicalKBQA数据集,其中包括大约9K QA对,并使用300多个问题模板涵盖了有关七个医学主题的问题。然后,我们研究了KBQA的一种基于注意力的方面推理(AAR)方法,并分析了答案的不同方面(例如,实体,类型,路径和上下文)对预测的影响。由于设计精良的编码器和注意力机制,AAR方法可实现更好的性能。从我们的实验中,我们发现这两个方面,类型和路径都使模型能够识别满足一般条件的答案,并产生较低的精度和更高的回忆。另一方面,各个方面,实体和上下文通过特定于节点的信息限制答案,并导致更高的精度和较低的回忆。
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知识库问题的最现有的方法接听(KBQA)关注特定的基础知识库,原因是该方法的固有假设,或者因为在不同的知识库上评估它需要非琐碎的变化。然而,许多流行知识库在其潜在模式中的相似性份额可以利用,以便于跨知识库的概括。为了实现这一概念化,我们基于2级架构介绍了一个KBQA框架,该架构明确地将语义解析与知识库交互分开,促进了数据集和知识图中的转移学习。我们表明,具有不同潜在知识库的数据集预先灌注可以提供显着的性能增益并降低样本复杂性。我们的方法可实现LC-Quad(DBPedia),WEDQSP(FreeBase),简单问话(Wikidata)和MetaQA(WikiMovies-KG)的可比性或最先进的性能。
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自动问题应答(QA)系统的目的是以时间有效的方式向用户查询提供答案。通常在数据库(或知识库)或通常被称为语料库的文件集合中找到答案。在过去的几十年里,收购知识的扩散,因此生物医学领域的新科学文章一直是指数增长。因此,即使对于领域专家,也难以跟踪域中的所有信息。随着商业搜索引擎的改进,用户可以在某些情况下键入其查询并获得最相关的一小组文档,以及在某些情况下从文档中的相关片段。但是,手动查找所需信息或答案可能仍然令人疑惑和耗时。这需要开发高效的QA系统,该系统旨在为用户提供精确和精确的答案提供了生物医学领域的自然语言问题。在本文中,我们介绍了用于开发普通域QA系统的基本方法,然后彻底调查生物医学QA系统的不同方面,包括使用结构化数据库和文本集合的基准数据集和几种提出的方​​法。我们还探讨了当前系统的局限性,并探索潜在的途径以获得进一步的进步。
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多跳跃知识基础问题答案(KBQA)旨在在知识库中找到答案实体,这是问题中提到的主题实体的几个啤酒花。现有基于检索的方法首先从问题中生成指令,然后使用它们来指导知识图上的多跳推理。由于指令是在整个推理过程中固定的,并且在指令生成中未考虑知识图,因此一旦错误地预测中间实体,模型就无法修改其错误。为了解决这个问题,我们提出了Kbiger(知识库迭代指令生成和推理),这是一种新颖有效的方法,可以在推理图的帮助下动态生成指令。我们没有在推理之前生成所有指令,而是考虑(k-1)推理图来构建k-th指令。通过这种方式,模型可以检查图表的预测并生成新指令,以修改中间实体的不正确预测。我们对两个多跳KBQA基准测试进行实验,并胜过现有方法,并成为新州。进一步的实验表明,我们的方法确实检测到中间实体的不正确预测,并具有修改此类错误的能力。
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近年来,人们对少量知识图(FKGC)的兴趣日益增加,该图表旨在推断出关于该关系的一些参考三元组,从而推断出不见了的查询三倍。现有FKGC方法的主要重点在于学习关系表示,可以反映查询和参考三元组共享的共同信息。为此,这些方法从头部和尾部实体的直接邻居中学习实体对表示,然后汇总参考实体对的表示。但是,只有从直接邻居那里学到的实体对代表可能具有较低的表现力,当参与实体稀疏直接邻居或与其他实体共享一个共同的当地社区。此外,仅仅对头部和尾部实体的语义信息进行建模不足以准确推断其关系信息,尤其是当它们具有多个关系时。为了解决这些问题,我们提出了一个特定于关系的上下文学习(RSCL)框架,该框架利用了三元组的图形上下文,以学习全球和本地关系特定的表示形式,以使其几乎没有相关关系。具体而言,我们首先提取每个三倍的图形上下文,这可以提供长期实体关系依赖性。为了编码提取的图形上下文,我们提出了一个分层注意网络,以捕获三元组的上下文信息并突出显示实体的有价值的本地邻里信息。最后,我们设计了一个混合注意聚合器,以评估全球和本地级别的查询三元组的可能性。两个公共数据集的实验结果表明,RSCL的表现优于最先进的FKGC方法。
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查询图形构建旨在通过知识图构建正确的可执行SPARQL以应答自然语言问题。虽然最近的方法通过基于NN的查询图排名进行了良好,但更复杂的问题带来了三个新的挑战:复杂的SPARQL语法,排名的巨大搜索空间,以及当地歧义的嘈杂查询图。本文处理了这些挑战。最初,我们将常见的复杂sparql语法视为包括顶点和边缘的子图,并提出了一个新的统一查询图语法来调整它们。随后,我们提出了一种新的两阶段方法来构建查询图。在第一阶段,通过简单的策略作为候选实例收集了顶级的k $相关的实例(实体,关系等)。在第二阶段,图形生成模型执行分层生成。它首先概述了一个图形结构,其顶点和边缘是空插槽,然后将适当的实例填充到槽中,从而完成查询图。我们的方法将整个查询图的无法忍受的搜索空间分解为经济实惠的操作子空间,同时利用全局结构信息来消除局部歧义。实验结果表明,我们的方法大大提高了最坚定的kgqa基准,在复杂问题上具有出色的性能。
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这项工作调查了以知识图(kg)形式的外部知识来源的理解问题的学习和推理的挑战。我们提出了一种新型的图形神经网络体系结构,称为动态相关图形网络(DRGN)。 DRGN根据问题和答案实体在给定的KG子图上运行,并使用节点之间的相关得分来动态建立新的边缘,以在图形网络中学习节点表示。相关性的这种显式用法作为图表具有以下优点,a)模型可以利用现有关系,重新缩放节点权重,并影响邻里节点的表示方式在kg子图中汇总的方式,b)恢复推理所需的千克中缺失的边缘。此外,作为副产品,由于考虑了问题节点与图形实体之间的相关性,我们的模型改善了处理负面问题。与最新发布的结果相比,我们提出的方法在两个质量检查基准CommonSenseQA和OpenBookQA上显示了竞争性能。
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本文介绍了用于在线学习系统的新机器学习模型的设计和实施。我们旨在通过启用一个自动数学单词问题求解器来改善系统的智能水平,该单词可以支持广泛的功能,例如家庭作业校正,困难估计和优先建议。我们最初计划采用现有模型,但意识到他们将数学单词问题处理为序列或均匀图形图表。多种类型的令牌(例如实体,单位,费率和数字)之间的关系被忽略了。我们决定设计和实施一种新型模型,以使用此类关系数据来弥合人类可读语言和机器可读性的逻辑形式之间的信息差距。我们提出了一个异质线图变压器(HLGT)模型,该模型通过在数学单词问题上通过语义角色标记构建异质线图,然后执行节点表示学习,从而了解Edge类型。我们将数值比较作为一项辅助任务,以改善用于现实世界使用的模型培训。实验结果表明,所提出的模型比现有模型的性能更好,并表明它仍然远低于人类绩效。不断需要信息利用和知识发现来改善在线学习系统。
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