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.

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。

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。

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。

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。

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。

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}}。

预训练的语言模型（PLM）在各种自然语言理解任务上取得了巨大的成功。另一方面，对PLM的简单微调对于特定于领域的任务可能是次优的，因为它们不可能涵盖所有域中的知识。尽管PLM的自适应预培训可以帮助他们获得特定于领域的知识，但需要大量的培训成本。此外，自适应预训练可能会通过造成灾难性忘记其常识来损害PLM在下游任务上的表现。为了克服PLM适应性适应性预训练的这种局限性，我们提出了一个新颖的域名适应框架，用于将PLMS创造为知识增强语言模型适应性（KALA），该框架调节了PLM的中间隐藏表示与域中的中间隐藏表示，由实体和实体和实体和实体和实体构成他们的关系事实。我们验证了Kala在问题答案中的性能，并在各个域的多个数据集上命名实体识别任务。结果表明，尽管在计算上有效，但我们的Kala在很大程度上优于适应性预训练。代码可在以下网址获得：https：//github.com/nardien/kala/。

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。

这项研究调查了基于知识的问题产生的任务（KBQG）。传统的KBQG的作品从知识图中的FACT三元组中产生了问题，该问题无法表达复杂的操作，例如SPARQL中的聚合和比较。此外，由于大规模SPARQL问题对的昂贵注释，因此需要急切地探索SPARQL的KBQG，因此需要急切地探索SPARQL。最近，由于通常接受自然语言（NL）至NL范式培训的生成预训练的语言模型（PLM）已被证明对低资源生成有效，例如T5和Bart，如何有效地利用它们来生成NL - 非NL SPARQL的问题是具有挑战性的。为了应对这些挑战，提出了AutoQGS是SPARQL低资源KBQG的自动推出方法。首先，我们提出要直接从SPARQL生成问题，以处理KBQG任务以处理复杂的操作。其次，我们提出了一个对大规模无监督数据训练的自动档案，以将SPARQL重新描述为NL描述，从而平滑了从非NL SPARQL到NL问题的低资源转换。 WebQuestionsSP，ComlexWebQuestions 1.1和路径问题的实验结果表明，我们的模型可实现最新的性能，尤其是在低资源设置中。此外，为进一步的KBQG研究生成了330k Factoid复杂问题-SPARQL对的语料库。

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。

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。

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.

归纳链路预测（ILP）是考虑到新兴知识图（kgs）中未见实体的联系，考虑到KGS的发展性质。一个更具挑战性的场景是，新兴的kg仅由看不见的实体组成，被称为已断开新兴kgs（DEKGS）。 DEKGS的现有研究仅专注于预测封闭链接，即预测新兴KG内部的联系。到目前为止，先前的工作尚未对将进化信息从原始KG到DEKG进行进化信息。为了填补空白，我们提出了一个名为DEKG-ILP的新型模型（由以下两个组成部分组成的dekg-ilp（断开新兴知识图形的归纳链路预测）。 （1）模块CLRM（基于对比的关系特定特征特征建模）是为了提取基于全球关系的语义特征而开发的，它们在原始KGS和DEKGS之间以新颖的采样策略共享。 （2）提出了模块GSM（基于GNN的子图建模），以提取围绕KGS中每个链接的局部子图拓扑信息。在几个基准数据集上进行的广泛实验表明，与最新方法相比，DEKG-ILP具有明显的性能改进，用于封闭和桥接链路预测。源代码可在线获得。

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.

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.

知识图（kgs）在许多应用程序中越来越重要的基础架构，同时患有不完整问题。 KG完成任务（KGC）自动根据不完整的KG预测缺失的事实。但是，现有方法在现实情况下表现不佳。一方面，他们的性能将巨大的降解，而kg的稀疏性越来越大。另一方面，预测的推理过程是一个不可信的黑匣子。本文提出了一个稀疏kgc的新型可解释模型，将高阶推理组合到图形卷积网络中，即HOGRN。它不仅可以提高减轻信息不足问题的概括能力，而且还可以在保持模型的有效性和效率的同时提供可解释性。有两个主要组件无缝集成以进行关节优化。首先，高阶推理成分通过捕获关系之间的内源性相关性来学习高质量的关系表示。这可以反映逻辑规则，以证明更广泛的事实是合理的。其次，更新组件的实体利用无重量的图形卷积网络（GCN）有效地模拟具有可解释性的KG结构。与常规方法不同，我们在没有其他参数的情况下在关系空间中进行实体聚合和基于设计组成的注意。轻巧的设计使HOGRN更适合稀疏设置。为了进行评估，我们进行了广泛的实验 - HOGRN对几个稀疏KG的结果表现出了令人印象深刻的改善（平均为9％的MRR增益）。进一步的消融和案例研究证明了主要成分的有效性。我们的代码将在接受后发布。

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.

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。