基于嵌入的方法是知识库问题应答(KBQA)的流行,但目前的型号很少有数值推理技能,从而努力回答序数受约束的问题。本文提出了一种新的基于嵌入的KBQA框架,特别是考虑了数值推理。我们在NSM的顶部呈现NumericalTransformer,以最先进的基于嵌入的KBQA模型,以创建NT-NSM。为了实现更好的培训,我们提出了两个在两个生成的训练数据集上具有明确的数字导向损失功能的预训练任务和基于模板的数据增强方法,用于丰富序数约束QA数据集。关于KBQA基准测试的广泛实验表明,在我们的培训算法的帮助下,NT-NSM具有数值推理技能,并且基本上优于基本的基线在回答序数受约束的问题中。
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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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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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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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Question Answering (QA) is a task that entails reasoning over natural language contexts, and many relevant works augment language models (LMs) with graph neural networks (GNNs) to encode the Knowledge Graph (KG) information. However, most existing GNN-based modules for QA do not take advantage of rich relational information of KGs and depend on limited information interaction between the LM and the KG. To address these issues, we propose Question Answering Transformer (QAT), which is designed to jointly reason over language and graphs with respect to entity relations in a unified manner. Specifically, QAT constructs Meta-Path tokens, which learn relation-centric embeddings based on diverse structural and semantic relations. Then, our Relation-Aware Self-Attention module comprehensively integrates different modalities via the Cross-Modal Relative Position Bias, which guides information exchange between relevant entities of different modalities. We validate the effectiveness of QAT on commonsense question answering datasets like CommonsenseQA and OpenBookQA, and on a medical question answering dataset, MedQA-USMLE. On all the datasets, our method achieves state-of-the-art performance. Our code is available at http://github.com/mlvlab/QAT.
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在知识库(复杂KBQA)上回答的复杂问题是具有挑战性的,因为它需要各种组成推理功能,例如多跳推断,属性比较,集合操作。现有的基准有一些缺点,这些缺点限制了复杂的KBQA的发展:1)它们仅提供质量检查对而没有明确的推理过程; 2)问题的多样性或规模很差。为此,我们介绍了KQA Pro,这是一个用于复杂KBQA的数据集,包括〜120k多样化的自然语言问题。我们引入了一种构图和可解释的编程语言KOPL,以表示复杂问题的推理过程。对于每个问题,我们都提供相应的KOPL程序和SPARQL查询,因此KQA Pro可用于KBQA和语义解析任务。实验结果表明,SOTA KBQA方法无法像当前数据集上的KQA Pro上实现有希望的结果,这表明KQA Pro具有挑战性,复杂的KBQA需要进一步的研究工作。我们还将KQA Pro视为用于测试多种推理技能的诊断数据集,对现有模型进行彻底评估,并讨论复杂KBQA的进一步说明。我们的代码和数据集可以从https://github.com/shijx12/kqapro_baselines获得。
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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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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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使用从预先接受训练的语言模型(LMS)和知识图表(LMS)和知识图表(kgs)回答问题的问题提出了两个挑战:给定QA上下文(问答选择),方法需要(i)从大型千克识别相关知识,(ii)对QA上下文和kg进行联合推理。在这项工作中,我们提出了一种新的模型,QA-GNN,它通过两个关键创新解决了上述挑战:(i)相关评分,我们使用LMS来估计KG节点相对于给定的QA上下文的重要性,以及(ii)联合推理,我们将QA上下文和kg连接到联合图,并通过图形神经网络相互更新它们的表示。我们评估了QA基准的模型(CommanSeaseQA,OpenBookQA)和生物医学(MedQa-USMLE)域名。QA-GNN优于现有的LM和LM + kg模型,并表现出可解释和结构化推理的能力,例如,正确处理问题的否定。
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表问题回答(表QA)是指从表中提供精确的答案来回答用户的问题。近年来,在表质量检查方面有很多作品,但是对该研究主题缺乏全面的调查。因此,我们旨在提供表QA中可用数据集和代表性方法的概述。我们根据其技术将现有的表质量质量质量检查分为五个类别,其中包括基于语义的,生成,提取,基于匹配的基于匹配的方法和基于检索的方法。此外,由于表质量质量质量检查仍然是现有方法的一项艰巨的任务,因此我们还识别和概述了一些关键挑战,并讨论了表质量质量检查的潜在未来方向。
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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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从头开始解决复杂问题通常是有挑战性的,但如果我们可以访问其解决方案的其他类似问题,则更容易 - 一种称为基于案例的推理(CBR)的范式。我们提出了一种神经象征性的CBR方法(CBR-KBQA),用于在大知识库上应答。 CBR-KBQA由非参数内存组成,该内存存储案例(问题和逻辑表单)和参数模型,该参数模型可以通过检索与其相关的案例来为新问题生成逻辑表单。在包含复杂问题的几个KBQA数据集上,CBR-KBQA实现了竞争性能。例如,在ComplexWebQuestions数据集上,CBR-KBQA以11 \%的准确度优于当前最新状态。此外,我们表明CBR-KBQA能够使用新案例\ EMPH {没有}任何进一步的培训:通过在案例存储器中纳入一些人类标记的示例,CBR-KBQA能够成功地生成包含未经看线KB实体的逻辑表格以及关系。
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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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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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知识图形问题应答(kgqa)涉及使用自然语言查询从知识图(kg)中检索事实。 KG是由关系相关的实体组成的策划事实集。某些事实还包括形成时间kg(tkg)的时间信息。虽然许多自然问题涉及显式或隐含的时间限制,但TKGS上的问题应答(QA)是一个相对未开发的地区。现有解决方案主要是为简单的时间问题设计,可以通过单个TKG事实直接回答。本文提出了一种全面的嵌入式框架,用于回答TKGS的复杂问题。我们的方法被称为时间问题推理(TempoQR)利用TKG Embeddings将问题与其指的特定实体和时间范围进行地面。它通过使用三个专用模块增强与上下文,实体和时空信息的问题嵌入问题。第一个计算给定问题的文本表示,第二个将其与所涉及的实体的实体嵌入物组合,第三个生成特定于特定于问题的时间嵌入。最后,基于变换器的编码器学习用问题表示来融合生成的时间信息,该问题表示用于答案预测。广泛的实验表明,TempoQR在最先进的方法上通过25-45个百分点提高了25--45个百分点,并且它将更好地概括到未经说明的问题类型。
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文本逻辑推理,尤其是具有逻辑推理的问题答案(QA)任务,需要对特定逻辑结构的认识。段落级别的逻辑关系代表了命题单位之间的必要或矛盾(例如,结论性句子)。但是,由于当前的质量检查系统专注于基于实体的关系,因此无法探索此类结构。在这项工作中,我们提出了逻辑结构构成建模,以解决逻辑推理质量质量质量质量质量质量质量质量质量质量质量质量质量质量质量质量质量质量质量质量质量质量质量质量质量请参见。网络执行两个过程:(1)利用在线话语连接以及通用逻辑理论的逻辑图构造,(2)通过图形网络学习产生结构性逻辑特征的逻辑表示。该管道应用于一般编码器,其基本功能与高级逻辑功能相结合,以进行答案预测。在三个文本逻辑推理数据集上进行的实验证明了dagns内置的逻辑结构的合理性以及学到的逻辑特征的有效性。此外,零射传输结果显示了特征的通用性,可看不见的逻辑文本。
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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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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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Analogical reasoning is fundamental to human cognition and holds an important place in various fields. However, previous studies mainly focus on single-modal analogical reasoning and ignore taking advantage of structure knowledge. Notably, the research in cognitive psychology has demonstrated that information from multimodal sources always brings more powerful cognitive transfer than single modality sources. To this end, we introduce the new task of multimodal analogical reasoning over knowledge graphs, which requires multimodal reasoning ability with the help of background knowledge. Specifically, we construct a Multimodal Analogical Reasoning dataSet (MARS) and a multimodal knowledge graph MarKG. We evaluate with multimodal knowledge graph embedding and pre-trained Transformer baselines, illustrating the potential challenges of the proposed task. We further propose a novel model-agnostic Multimodal analogical reasoning framework with Transformer (MarT) motivated by the structure mapping theory, which can obtain better performance.
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Natural Language Processing (NLP) has been revolutionized by the use of Pre-trained Language Models (PLMs) such as BERT. Despite setting new records in nearly every NLP task, PLMs still face a number of challenges including poor interpretability, weak reasoning capability, and the need for a lot of expensive annotated data when applied to downstream tasks. By integrating external knowledge into PLMs, \textit{\underline{K}nowledge-\underline{E}nhanced \underline{P}re-trained \underline{L}anguage \underline{M}odels} (KEPLMs) have the potential to overcome the above-mentioned limitations. In this paper, we examine KEPLMs systematically through a series of studies. Specifically, we outline the common types and different formats of knowledge to be integrated into KEPLMs, detail the existing methods for building and evaluating KEPLMS, present the applications of KEPLMs in downstream tasks, and discuss the future research directions. Researchers will benefit from this survey by gaining a quick and comprehensive overview of the latest developments in this field.
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