机器学习方法尤其是深度神经网络取得了巨大的成功,但其中许多往往依赖于一些标记的样品进行训练。在真实世界的应用中,我们经常需要通过例如具有新兴预测目标和昂贵的样本注释的动态上下文来解决样本短缺。因此,低资源学习,旨在学习具有足够资源(特别是培训样本)的强大预测模型,现在正在被广泛调查。在所有低资源学习研究中,许多人更喜欢以知识图(kg)的形式利用一些辅助信息,这对于知识表示变得越来越受欢迎,以减少对标记样本的依赖。在这项调查中,我们非常全面地审查了90美元的报纸关于两个主要的低资源学习设置 - 零射击学习(ZSL)的预测,从未出现过训练,而且很少拍摄的学习(FSL)预测的新类仅具有可用的少量标记样本。我们首先介绍了ZSL和FSL研究中使用的KGS以及现有的和潜在的KG施工解决方案,然后系统地分类和总结了KG感知ZSL和FSL方法,将它们划分为不同的范例,例如基于映射的映射,数据增强,基于传播和基于优化的。我们接下来呈现了不同的应用程序,包括计算机视觉和自然语言处理中的kg增强预测任务,还包括kg完成的任务,以及每个任务的一些典型评估资源。我们最终讨论了一些关于新学习和推理范式的方面的一些挑战和未来方向,以及高质量的KGs的建设。
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外部知识(A.K.A.侧面信息)在零拍摄学习(ZSL)中起着关键作用,该角色旨在预测从未出现在训练数据中的看不见的类。已被广泛调查了几种外部知识,例如文本和属性,但他们独自受到不完整的语义。因此,一些最近的研究提出了由于其高度富有效力和代表知识的兼容性而使用知识图表(千克)。但是,ZSL社区仍然缺乏用于学习和比较不同外部知识设置和基于不同的KG的ZSL方法的标准基准。在本文中,我们提出了六个资源,涵盖了三个任务,即零拍摄图像分类(ZS-IMGC),零拍摄关系提取(ZS-RE)和零拍KG完成(ZS-KGC)。每个资源都有一个正常的zsl基准标记和包含从文本到属性的kg的kg,从关系知识到逻辑表达式。我们已清楚地介绍了这些资源,包括其建设,统计数据格式和使用情况W.r.t.不同的ZSL方法。更重要的是,我们进行了一项全面的基准研究,具有两个通用和最先进的方法,两种特定方法和一种可解释方法。我们讨论并比较了不同的ZSL范式W.R.T.不同的外部知识设置,并发现我们的资源具有开发更高级ZSL方法的巨大潜力,并为应用KGS进行增强机学习的更多解决方案。所有资源都可以在https://github.com/china-uk-zsl/resources_for_kzsl上获得。
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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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知识图(kg)及其本体论的变体已被广泛用于知识表示,并且已证明在增强零拍学习(ZSL)方面非常有效。但是,利用KGS的现有ZSL方法都忽略了KGS中代表的类间关系的内在复杂性。一个典型的功能是,一类通常与不同语义方面的其他类别有关。在本文中,我们专注于增强ZSL的本体,并建议学习以本体论属性为指导的解剖本体嵌入,以捕获和利用不同方面的更细粒度的类关系。我们还贡献了一个名为dozsl的新ZSL框架,该框架包含两个新的ZSL解决方案,分别基于生成模型和图形传播模型有效地利用了分解的本体学嵌入。已经对零摄像图分类(ZS-IMGC)和零射Hot KG完成(ZS-KGC)进行了五个基准测试进行了广泛的评估。 Dozsl通常比最先进的表现更好,并且通过消融研究和案例研究证实了其组成部分。我们的代码和数据集可在https://github.com/zjukg/dozsl上找到。
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Recent years have witnessed the resurgence of knowledge engineering which is featured by the fast growth of knowledge graphs. However, most of existing knowledge graphs are represented with pure symbols, which hurts the machine's capability to understand the real world. The multi-modalization of knowledge graphs is an inevitable key step towards the realization of human-level machine intelligence. The results of this endeavor are Multi-modal Knowledge Graphs (MMKGs). In this survey on MMKGs constructed by texts and images, we first give definitions of MMKGs, followed with the preliminaries on multi-modal tasks and techniques. We then systematically review the challenges, progresses and opportunities on the construction and application of MMKGs respectively, with detailed analyses of the strength and weakness of different solutions. We finalize this survey with open research problems relevant to MMKGs.
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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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旨在从非结构化文本中提取结构信息的知识提取(KE)通常会遭受数据稀缺性和新出现的看不见类型,即低资源场景。许多低资源KE的神经方法已广泛研究并取得了令人印象深刻的表现。在本文中,我们在低资源场景中介绍了对KE的文献综述,并将现有作品分为三个范式:(1)利用更高的资源数据,(2)利用更强的模型,(3)利用数据和模型一起。此外,我们描述了有前途的应用,并概述了未来研究的一些潜在方向。我们希望我们的调查能够帮助学术和工业界更好地理解这一领域,激发更多的想法并提高更广泛的应用。
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除了以实体为中心的知识之外,通常组织为知识图(千克),事件也是世界上的必不可少的知识,这触发了活动以kg(ekg)等事件为中心的知识表示形式的春天。它在许多机器学习和人工智能应用中起着越来越重要的作用,例如智能搜索,问答,推荐和文本生成。本文提供了历史,本体实例和应用视图的ekg综合调查。具体而言,要彻底地表征EKG,我们专注于其历史,定义,架构归纳,获取,相关代表图形/系统和应用程序。其中研究了发展过程和趋势。我们进一步总结了透视方向,以促进对EKG的未来研究。
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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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本文对过去二十年来对自然语言生成(NLG)的研究提供了全面的审查,特别是与数据到文本生成和文本到文本生成深度学习方法有关,以及NLG的新应用技术。该调查旨在(a)给出关于NLG核心任务的最新综合,以及该领域采用的建筑;(b)详细介绍各种NLG任务和数据集,并提请注意NLG评估中的挑战,专注于不同的评估方法及其关系;(c)强调一些未来的强调和相对近期的研究问题,因为NLG和其他人工智能领域的协同作用而增加,例如计算机视觉,文本和计算创造力。
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自动化本体策划是知识工程中的至关重要的任务。通过机器学习技术(例如语义嵌入)的预测是一个有希望的方向,但相关研究仍然是初步的。在本文中,我们提出了一个名为Bertsubs的类集合预测方法,该方法使用预训练的语言模型BERT来计算类标签和自定义输入模板的上下文嵌入,以结合周围类的上下文。对两个大型现实世界的评估表明,其性能比最先进的表现更好。
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Wikidata是一个经常更新,社区驱动和多语言知识图形。因此,Wikidata是实体联系的一个有吸引力的基础,这是最近发表论文的增加显而易见的。该调查侧重于四个主题:(1)存在哪些Wikidata实体链接数据集,它们是多么广泛使用,它们是如何构建的? (2)对实体联系数据集的设计进行Wikidata的特点,如果是的话,怎么样? (3)当前实体链接方法如何利用Wikidata的特定特征? (4)现有实体链接方法未开发哪种Wikidata特征?本次调查显示,当前的Wikidata特定实体链接数据集在其他知识图表中的方案中的注释方案中没有不同。因此,没有提升多语言和时间依赖数据集的可能性,是自然适合维基帽的数据集。此外,我们表明大多数实体链接方法使用Wikidata以与任何其他知识图相同的方式,因为任何其他知识图都缺少了利用Wikidata特定特征来提高质量的机会。几乎所有方法都使用标签等特定属性,有时是描述,而是忽略超关系结构等特征。因此,例如,通过包括超关系图嵌入或类型信息,仍有改进的余地。许多方法还包括来自维基百科的信息,这些信息很容易与Wikidata组合并提供有价值的文本信息,Wikidata缺乏。
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深度学习技术导致了通用对象检测领域的显着突破,近年来产生了很多场景理解的任务。由于其强大的语义表示和应用于场景理解,场景图一直是研究的焦点。场景图生成(SGG)是指自动将图像映射到语义结构场景图中的任务,这需要正确标记检测到的对象及其关系。虽然这是一项具有挑战性的任务,但社区已经提出了许多SGG方法并取得了良好的效果。在本文中,我们对深度学习技术带来了近期成就的全面调查。我们审查了138个代表作品,涵盖了不同的输入方式,并系统地将现有的基于图像的SGG方法从特征提取和融合的角度进行了综述。我们试图通过全面的方式对现有的视觉关系检测方法进行连接和系统化现有的视觉关系检测方法,概述和解释SGG的机制和策略。最后,我们通过深入讨论当前存在的问题和未来的研究方向来完成这项调查。本调查将帮助读者更好地了解当前的研究状况和想法。
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场景图是一个场景的结构化表示,可以清楚地表达场景中对象之间的对象,属性和关系。随着计算机视觉技术继续发展,只需检测和识别图像中的对象,人们不再满足。相反,人们期待着对视觉场景更高的理解和推理。例如,给定图像,我们希望不仅检测和识别图像中的对象,还要知道对象之间的关系(视觉关系检测),并基于图像内容生成文本描述(图像标题)。或者,我们可能希望机器告诉我们图像中的小女孩正在做什么(视觉问题应答(VQA)),甚至从图像中移除狗并找到类似的图像(图像编辑和检索)等。这些任务需要更高水平的图像视觉任务的理解和推理。场景图只是场景理解的强大工具。因此,场景图引起了大量研究人员的注意力,相关的研究往往是跨模型,复杂,快速发展的。然而,目前没有对场景图的相对系统的调查。为此,本调查对现行场景图研究进行了全面调查。更具体地说,我们首先总结了场景图的一般定义,随后对场景图(SGG)和SGG的发电方法进行了全面和系统的讨论,借助于先验知识。然后,我们调查了场景图的主要应用,并汇总了最常用的数据集。最后,我们对场景图的未来发展提供了一些见解。我们相信这将是未来研究场景图的一个非常有帮助的基础。
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Knowledge graph reasoning (KGR), aiming to deduce new facts from existing facts based on mined logic rules underlying knowledge graphs (KGs), has become a fast-growing research direction. It has been proven to significantly benefit the usage of KGs in many AI applications, such as question answering and recommendation systems, etc. According to the graph types, the existing KGR models can be roughly divided into three categories, \textit{i.e.,} static models, temporal models, and multi-modal models. The early works in this domain mainly focus on static KGR and tend to directly apply general knowledge graph embedding models to the reasoning task. However, these models are not suitable for more complex but practical tasks, such as inductive static KGR, temporal KGR, and multi-modal KGR. To this end, multiple works have been developed recently, but no survey papers and open-source repositories comprehensively summarize and discuss models in this important direction. To fill the gap, we conduct a survey for knowledge graph reasoning tracing from static to temporal and then to multi-modal KGs. Concretely, the preliminaries, summaries of KGR models, and typical datasets are introduced and discussed consequently. Moreover, we discuss the challenges and potential opportunities. The corresponding open-source repository is shared on GitHub: https://github.com/LIANGKE23/Awesome-Knowledge-Graph-Reasoning.
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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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Natural Language Generation (NLG) has improved exponentially in recent years thanks to the development of sequence-to-sequence deep learning technologies such as Transformer-based language models. This advancement has led to more fluent and coherent NLG, leading to improved development in downstream tasks such as abstractive summarization, dialogue generation and data-to-text generation. However, it is also apparent that deep learning based generation is prone to hallucinate unintended text, which degrades the system performance and fails to meet user expectations in many real-world scenarios. To address this issue, many studies have been presented in measuring and mitigating hallucinated texts, but these have never been reviewed in a comprehensive manner before. In this survey, we thus provide a broad overview of the research progress and challenges in the hallucination problem in NLG. The survey is organized into two parts: (1) a general overview of metrics, mitigation methods, and future directions; and (2) an overview of task-specific research progress on hallucinations in the following downstream tasks, namely abstractive summarization, dialogue generation, generative question answering, data-to-text generation, machine translation, and visual-language generation. This survey serves to facilitate collaborative efforts among researchers in tackling the challenge of hallucinated texts in NLG.
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自然语言处理(NLP)是一个人工智能领域,它应用信息技术来处理人类语言,在一定程度上理解并在各种应用中使用它。在过去的几年中,该领域已经迅速发展,现在采用了深层神经网络的现代变体来从大型文本语料库中提取相关模式。这项工作的主要目的是调查NLP在药理学领域的最新使用。正如我们的工作所表明的那样,NLP是药理学高度相关的信息提取和处理方法。它已被广泛使用,从智能搜索到成千上万的医疗文件到在社交媒体中找到对抗性药物相互作用的痕迹。我们将覆盖范围分为五个类别,以调查现代NLP方法论,常见的任务,相关的文本数据,知识库和有用的编程库。我们将这五个类别分为适当的子类别,描述其主要属性和想法,并以表格形式进行总结。最终的调查介绍了该领域的全面概述,对从业者和感兴趣的观察者有用。
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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.
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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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