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}}。

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。

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。

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.

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.

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。

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。

多跳跃逻辑推理是在知识图（KGS）上学习领域的一个已建立问题。它涵盖了单跳连接预测以及其他更复杂的逻辑查询类型。现有的算法仅在经典的三重基图上运行，而现代KG经常采用超相关的建模范式。在此范式中，键入的边缘可能具有几对键值对，称为限定符，可为事实提供细粒度的环境。在查询中，此上下文修改了关系的含义，通常会减少答案集。经常在现实世界中的应用程序中观察到超相关的查询，并且现有的近似查询答案方法无法使用预选赛对。在这项工作中，我们弥合了这一差距，并将多跳的推理问题扩展到了超级关系的KG，允许解决这一新类型的复杂查询。在图形神经网络和查询嵌入技术的最新进展之下，我们研究了如何嵌入和回答超相关的连词查询。除此之外，我们还提出了一种回答此类查询并在我们的实验中证明的方法，即预选赛可以改善对各种查询模式的查询回答。

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。

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。

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。

In knowledge graph completion (KGC), predicting triples involving emerging entities and/or relations, which are unseen when the KG embeddings are learned, has become a critical challenge. Subgraph reasoning with message passing is a promising and popular solution. Some recent methods have achieved good performance, but they (i) usually can only predict triples involving unseen entities alone, failing to address more realistic fully inductive situations with both unseen entities and unseen relations, and (ii) often conduct message passing over the entities with the relation patterns not fully utilized. In this study, we propose a new method named RMPI which uses a novel Relational Message Passing network for fully Inductive KGC. It passes messages directly between relations to make full use of the relation patterns for subgraph reasoning with new techniques on graph transformation, graph pruning, relation-aware neighborhood attention, addressing empty subgraphs, etc., and can utilize the relation semantics defined in the ontological schema of KG. Extensive evaluation on multiple benchmarks has shown the effectiveness of techniques involved in RMPI and its better performance compared with the existing methods that support fully inductive KGC. RMPI is also comparable to the state-of-the-art partially inductive KGC methods with very promising results achieved. Our codes and data are available at https://github.com/zjukg/RMPI.

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.

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.

Formulating and answering logical queries is a standard communication interface for knowledge graphs (KGs). Alleviating the notorious incompleteness of real-world KGs, neural methods achieved impressive results in link prediction and complex query answering tasks by learning representations of entities, relations, and queries. Still, most existing query answering methods rely on transductive entity embeddings and cannot generalize to KGs containing new entities without retraining the entity embeddings. In this work, we study the inductive query answering task where inference is performed on a graph containing new entities with queries over both seen and unseen entities. To this end, we devise two mechanisms leveraging inductive node and relational structure representations powered by graph neural networks (GNNs). Experimentally, we show that inductive models are able to perform logical reasoning at inference time over unseen nodes generalizing to graphs up to 500% larger than training ones. Exploring the efficiency--effectiveness trade-off, we find the inductive relational structure representation method generally achieves higher performance, while the inductive node representation method is able to answer complex queries in the inference-only regime without any training on queries and scales to graphs of millions of nodes. Code is available at https://github.com/DeepGraphLearning/InductiveQE.

知识图（kg）嵌入是一种主流方法，用于推理不完整的kg。但是，受其固有浅层和静态体系结构的限制，它们几乎无法处理对复杂逻辑查询的不断上升，这些查询包括逻辑运算符，估算的边缘，多个源实体和未知的中间实体。在这项工作中，我们通过掩盖的预训练和微调策略介绍了知识图变压器（kgtransformer）。我们设计了一种kg三重变换方法，以使变压器能够处理kg，这是通过稀疏（MOE）稀疏激活的混合物进一步增强的。然后，我们将复杂的逻辑查询作为掩盖预测提出，并引入了两阶段掩盖的预训练策略，以提高可转移性和概括性。在两个基准上进行的广泛实验表明，KGTRANSFORMER可以始终超过基于KG的基准和九个内域和室外推理任务的高级编码。此外，KGTRANSFORMER可以通过提供解释给定答案的完整推理路径来解释性。

知识图的归纳链路预测旨在预测未见实体之间的缺失联系，而那些未在训练阶段显示的实体。大多数以前的作品都学习实体的特定实体嵌入，这些实体无法处理看不见的实体。最近的几种方法利用封闭子图来获得归纳能力。但是，所有这些作品仅在没有完整的邻近关系的情况下考虑子图的封闭部分，这导致了忽略部分邻近关系的问题，并且很难处理稀疏的子图。为了解决这个问题，我们提出了SNRI子图邻近关系Infomax，它足够从两个方面利用完整的相邻关系：节点特征的相邻关系特征和稀疏子图的相邻关系路径。为了进一步以全球方式建模邻近关系，我们对知识图进行创新的相互信息（MI）最大化。实验表明，SNRI在归纳链路预测任务上的大幅度优于现有的最新方法，并验证以全局方式探索完整的邻近关系的有效性，以表征节点特征和在稀疏子分类上的理由。

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。

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

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。