The ability of knowledge graphs to represent complex relationships at scale has led to their adoption for various needs including knowledge representation, question-answering, fraud detection, and recommendation systems. Knowledge graphs are often incomplete in the information they represent, necessitating the need for knowledge graph completion tasks, such as link and relation prediction. Pre-trained and fine-tuned language models have shown promise in these tasks although these models ignore the intrinsic information encoded in the knowledge graph, namely the entity and relation types. In this work, we propose the Knowledge Graph Language Model (KGLM) architecture, where we introduce a new entity/relation embedding layer that learns to differentiate distinctive entity and relation types, therefore allowing the model to learn the structure of the knowledge graph. In this work, we show that further pre-training the language models with this additional embedding layer using the triples extracted from the knowledge graph, followed by the standard fine-tuning phase sets a new state-of-the-art performance for the link prediction task on the benchmark datasets.
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学术知识图(KGS)提供了代表科学出版物编码的知识的丰富的结构化信息来源。随着出版的科学文学的庞大,包括描述科学概念的过多的非均匀实体和关系,这些公斤本质上是不完整的。我们呈现Exbert,一种利用预先训练的变压器语言模型来执行学术知识图形完成的方法。我们将知识图形的三元组模型为文本并执行三重分类(即,属于KG或不属于KG)。评估表明,在三重分类,链路预测和关系预测的任务中,Exbert在三个学术kg完成数据集中表现出其他基线。此外,我们将两个学术数据集作为研究界的资源,从公共公共公报和在线资源中收集。
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链路预测在知识图中起着重要作用,这是许多人工智能任务的重要资源,但它通常受不完整的限制。在本文中,我们提出了知识图表BERT for Link预测,名为LP-BERT,其中包含两个培训阶段:多任务预训练和知识图微调。预训练策略不仅使用掩码语言模型(MLM)来学习上下文语料库的知识,还引入掩模实体模型(MEM)和掩模关系模型(MRM),其可以通过预测语义来学习三元组的关系信息基于实体和关系元素。结构化三维关系信息可以转换为非结构化语义信息,可以将其与上下文语料库信息一起集成到培训模型中。在微调阶段,灵感来自对比学习,我们在样本批量中进行三样式的负面取样,这大大增加了负采样的比例,同时保持训练时间几乎不变。此外,我们提出了一种基于Triples的逆关系的数据增强方法,以进一步增加样本分集。我们在WN18RR和UMLS数据集上实现最先进的结果,特别是HITS @ 10指示器从WN18RR数据集上的先前最先进的结果提高了5 \%。
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知识图表(kg)的表示学习模型已被证明是有效地编码结构信息并在kgs上进行推理。在本文中,我们提出了一种用于知识图表表示学习的新型预训练 - 然后微调框架,其中kg模型首先用三重分类任务预先培训,然后在特定的下游任务上进行判别微调作为实体类型预测和实体对齐。借鉴典型的预训练语言模型学习深层语境化词表示的一般思想,我们提出了学习预先训练的kg表示与目标三重编码的结构和上下文三元组。实验结果表明,微调SCOP不仅优于下游任务组合的基线的结果,而且还避免了特定于特定的特定模型设计和参数培训。
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知识嵌入(KE)通过将实体和关系嵌入连续的向量空间来表示知识图(kg)。现有方法主要基于结构或基于描述。基于结构的方法学习保留KGS固有结构的表示。它们不能很好地代表具有有限结构信息的现实世界中的丰富长尾实体。基于描述的方法利用文本信息和语言模型。朝这个方向迈出的先前方法几乎不能胜过基于结构的结构,并且遇到了昂贵的负面抽样和限制性描述需求等问题。在本文中,我们提出了LMKE,该LMKE采用语言模型来得出知识嵌入,旨在既富集了长尾实体的表示形式又旨在解决先前的基于描述的方法的问题。我们通过对比度学习框架制定基于描述的KE学习,以提高培训和评估的效率。实验结果表明,LMKE在链接预测和三重分类的KE基准上实现了最先进的性能,尤其是对于长尾实体。
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完成知识三胞胎的任务具有广泛的下游应用程序。结构和语义信息在知识图完成中起着重要作用。与以前依靠知识图的结构或语义的方法不同,我们建议将语义共同嵌入知识三胞胎的自然语言描述及其结构信息。我们的方法通过对概率结构化损失进行微调预训练的语言模型来嵌入完成任务的知识图,其中语言模型的正向通过捕获语义和损失重建结构。我们对各种知识图基准的广泛实验证明了我们方法的最新性能。我们还表明,由于语义的更好使用,我们的方法可以显着提高低资源制度的性能。代码和数据集可在https://github.com/pkusjh/lass上找到。
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知识图(kgs)将世界知识建模为结构三元组是不可避免的。多模式知识图(MMKGS)仍然存在此类问题。因此,知识图完成(KGC)对于预测现有KG中缺失的三元组至关重要。至于现有的KGC方法,基于嵌入的方法依靠手动设计来利用多模式信息,而基于芬太尼的方法在链接预​​测中并不优于基于嵌入的方法。为了解决这些问题,我们提出了一个Visualbert增强知识图完成模型(简称VBKGC)。 VBKGC可以为实体捕获深层融合的多模式信息,并将其集成到KGC模型中。此外,我们通过设计一种称为Twins Twins负抽样的新的负抽样策略来实现KGC模型的共同设计和负抽样。双胞胎阴性采样适用于多模式场景,可以对齐实体的不同嵌入。我们进行了广泛的实验,以显示VBKGC在链接预测任务上的出色表现,并进一步探索VBKGC。
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由于知识图(kgs)的不完整,旨在预测kgs中未观察到的关系的零照片链接预测(ZSLP)引起了研究人员的最新兴趣。一个常见的解决方案是将关系的文本特征(例如表面名称或文本描述)用作辅助信息,以弥合所见关系和看不见的关系之间的差距。当前方法学习文本中每个单词令牌的嵌入。这些方法缺乏稳健性,因为它们遭受了量不足(OOV)的问题。同时,建立在字符n-grams上的模型具有为OOV单词生成表达式表示的能力。因此,在本文中,我们提出了一个为零链接预测(HNZSLP)的层次N-gram框架,该框架考虑了ZSLP的关系n-gram之间的依赖项。我们的方法通过首先在表面名称上构造层次n-gram图来进行起作用,以模拟导致表面名称的N-gram的组织结构。然后,将基于变压器的革兰amtransformer呈现,以建模层次n-gram图,以构建ZSLP的关系嵌入。实验结果表明,提出的HNZSLP在两个ZSLP数据集上实现了最先进的性能。
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Knowledge base completion (KBC) aims to predict the missing links in knowledge graphs. Previous KBC tasks and approaches mainly focus on the setting where all test entities and relations have appeared in the training set. However, there has been limited research on the zero-shot KBC settings, where we need to deal with unseen entities and relations that emerge in a constantly growing knowledge base. In this work, we systematically examine different possible scenarios of zero-shot KBC and develop a comprehensive benchmark, ZeroKBC, that covers these scenarios with diverse types of knowledge sources. Our systematic analysis reveals several missing yet important zero-shot KBC settings. Experimental results show that canonical and state-of-the-art KBC systems cannot achieve satisfactory performance on this challenging benchmark. By analyzing the strength and weaknesses of these systems on solving ZeroKBC, we further present several important observations and promising future directions.
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事实证明,信息提取方法可有效从结构化或非结构化数据中提取三重。以(头部实体,关系,尾部实体)形式组织这样的三元组的组织称为知识图(kgs)。当前的大多数知识图都是不完整的。为了在下游任务中使用kgs,希望预测kgs中缺少链接。最近,通过将实体和关系嵌入到低维的矢量空间中,旨在根据先前访问的三元组来预测三元组,从而对KGS表示不同的方法。根据如何独立或依赖对三元组进行处理,我们将知识图完成的任务分为传统和图形神经网络表示学习,并更详细地讨论它们。在传统的方法中,每个三重三倍将独立处理,并在基于GNN的方法中进行处理,三倍也考虑了他们的当地社区。查看全文
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与伯特(Bert)等语言模型相比,已证明知识增强语言表示的预培训模型在知识基础构建任务(即〜关系提取)中更有效。这些知识增强的语言模型将知识纳入预训练中,以生成实体或关系的表示。但是,现有方法通常用单独的嵌入表示每个实体。结果,这些方法难以代表播出的实体和大量参数,在其基础代币模型之上(即〜变压器),必须使用,并且可以处理的实体数量为由于内存限制,实践限制。此外,现有模型仍然难以同时代表实体和关系。为了解决这些问题,我们提出了一个新的预培训模型,该模型分别从图书中学习实体和关系的表示形式,并分别在文本中跨越跨度。通过使用SPAN模块有效地编码跨度,我们的模型可以代表实体及其关系,但所需的参数比现有模型更少。我们通过从Wikipedia中提取的知识图对我们的模型进行了预训练,并在广泛的监督和无监督的信息提取任务上进行了测试。结果表明,我们的模型比基线学习对实体和关系的表现更好,而在监督的设置中,微调我们的模型始终优于罗伯塔,并在信息提取任务上取得了竞争成果。
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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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最近,链接预测问题,也称为知识图完成,已经吸引了大量的研究。即使最近的型号很少试图通过在低维度中嵌入知识图表来实现相对良好的性能,即目前最先进的模型的最佳结果是以大大提高嵌入的维度的成本赚取的。然而,这导致在巨大知识库的情况下导致过度舒服和更重要的可扩展性问题。灵感灵感来自变压器模型的变体提供的深度学习的进步,因为它的自我关注机制,在本文中,我们提出了一种基于IT的模型来解决上述限制。在我们的模型中,自我关注是将查询依赖预测应用于实体和关系的关键,并捕获它们之间的相互信息,以获得来自低维嵌入的高度富有表现力的表现。两种标准链路预测数据集,FB15K-237和WN18RR的经验结果表明,我们的模型比我们三个最近最近期的最新竞争对手实现了相当的性能或更好的性能,其维度的重大减少了76.3%平均嵌入。
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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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Knowledge graphs (KG) have served as the key component of various natural language processing applications. Commonsense knowledge graphs (CKG) are a special type of KG, where entities and relations are composed of free-form text. However, previous works in KG completion and CKG completion suffer from long-tail relations and newly-added relations which do not have many know triples for training. In light of this, few-shot KG completion (FKGC), which requires the strengths of graph representation learning and few-shot learning, has been proposed to challenge the problem of limited annotated data. In this paper, we comprehensively survey previous attempts on such tasks in the form of a series of methods and applications. Specifically, we first introduce FKGC challenges, commonly used KGs, and CKGs. Then we systematically categorize and summarize existing works in terms of the type of KGs and the methods. Finally, we present applications of FKGC models on prediction tasks in different areas and share our thoughts on future research directions of FKGC.
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本文介绍了$ \ mu \ text {kg} $,一个开源python库,用于在知识图上进行表示。 $ \ mu \ text {kg} $支持通过多源知识图(以及单个知识图),多个深度学习库(Pytorch和Tensorflow2),多个嵌入任务(链接预​​测,实体对准,实体键入,实体键入),支持联合表示。 ,以及多源链接预测)以及多个并行计算模式(多进程和多GPU计算)。它目前实现26个流行知识图嵌入模型,并支持16个基准数据集。 $ \ mu \ text {kg} $提供了具有不同任务的简化管道的嵌入技术的高级实现。它还带有高质量的文档,以易于使用。 $ \ mu \ text {kg} $比现有的知识图嵌入库更全面。它对于对各种嵌入模型和任务进行彻底比较和分析非常有用。我们表明,共同学习的嵌入可以极大地帮助知识驱动的下游任务,例如多跳知识图形答案。我们将与相关字段中的最新发展保持一致,并将其纳入$ \ mu \ text {kg} $中。
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In this paper we show the surprising effectiveness of a simple observed features model in comparison to latent feature models on two benchmark knowledge base completion datasets, FB15K and WN18. We also compare latent and observed feature models on a more challenging dataset derived from FB15K, and additionally coupled with textual mentions from a web-scale corpus. We show that the observed features model is most effective at capturing the information present for entity pairs with textual relations, and a combination of the two combines the strengths of both model types.
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我们提出了一种方法,通过将知识存储在外部知识图(kg)中,并使用密集的索引从该kg中检索,使自然语言理解模型更有效地有效。给定(可能是多语言的)下游任务数据,例如德语中的句子,我们从kg中检索实体,并使用其多模式表示形式来改善下游任务绩效。我们使用最近发布的VisualSem KG作为我们的外部知识存储库,涵盖了Wikipedia和WordNet实体的子集,并比较基于元组和基于图的算法的混合,以学习基于KG多模式信息的实体和关系表示。 。我们在两个下游任务上展示了学识渊博的实体表示形式的有用性,并在多语言命名实体识别任务上的性能提高了$ 0.3 \%$ - $ 0.7 \%\%$ f1,而我们的准确度最高为$ 2.5 \%\%$ $提高。在视觉意义上的歧义任务上。我们所有的代码和数据都提供:\ url {https://github.com/iacercalixto/visualsem-kg}。
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我们介绍了一个名为Nuge的新型嵌入式模型,旨在将实体和关系之间的共同发生整合到图形神经网络中,以改善知识图形完成(即,链接预测)。鉴于知识图形,Nuge将单个图形构建,考虑实体和关系作为单个节点。然后,Nuge基于实体和关系的共同发生来计算节点之间的边缘的权重。接下来,Nuge提出双季型图形神经网络(DualQGNN),并利用DualQGNN更新实体和关系节点的向量表示。然后采用分数函数来产生三重分数。综合实验结果表明,NOGE在三个新的和困难的基准数据集Codex上获得最先进的结果,用于知识图形完成。
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Knowledge graph (KG) is used to represent data in terms of entities and structural relations between the entities. This representation can be used to solve complex problems such as recommendation systems and question answering. In this study, a set of candidate drugs for COVID-19 are proposed by using Drug repurposing knowledge graph (DRKG). DRKG is a biological knowledge graph constructed using a vast amount of open source biomedical knowledge to understand the mechanism of compounds and the related biological functions. Node and relation embeddings are learned using knowledge graph embedding models and neural network and attention related models. Different models are used to get the node embedding by changing the objective of the model. These embeddings are later used to predict if a candidate drug is effective to treat a disease or how likely it is for a drug to bind to a protein associated to a disease which can be modelled as a link prediction task between two nodes. RESCAL performed the best on the test dataset in terms of MR, MRR and Hits@3.
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