基于链接实体回放的多源知识图谱终身表示学习

知识图谱存储大量的结构化知识和丰富的语义信息,已被广泛应用于知识驱动的智能软件.随着智能应用的不断发展,它们对知识图谱的需求也在发生变化.而单一知识图谱往往具有数据不完备等缺点,难以满足需求.因此,支持新数据来源、融合多源知识已经成为迫切需求.传统的知识图谱表示学习和应用范式只考虑单一图谱,忽视了不同图谱间的知识迁移.多源知识图谱联合训练虽然可以带来性能提升,但不支持新增知识图谱的拓展表示学习.鉴于此,提出了多源知识图谱终身表示学习的新范式.给定一个知识图谱序列,终身表示学习的目标是在学习新知识图谱的同时,从已学习的知识图谱与模型中获得知识迁移.为实现这一目标,提出了一个基于链接实体回放的多源知识图谱终身表示学习框架.首先,设计一个以Transformer为编码器的知识图谱表示学习模型作为框架核心,利用关系相关性进行实体的链接预测.其次,提出链接子图构造方法,基于实体对齐构建并回放新增知识图谱和已有知识图谱之间的链接子图进行终身学习和知识迁移.最后,采用动态结构方法,为每个知识图谱存储相应的模型参数快照来避免灾难性遗忘.多个链接预测基准数据集上的实验结果表明,所提出的表示学习模型可以取得最先进的性能,且提出的终身表示学习框架可以实现有效的知识迁移.     

基于属性嵌入与图注意力网络的实体对齐算法

实体对齐旨在找到位于不同知识图谱中的等效实体,是实现知识融合的重要步骤.当前主流的方法是基于图神经网络的实体对齐方法,这些方法往往过于依赖图的结构信息,导致在特定图结构上训练得到的模型不能拓展应用于其他图结构中.同时,大多数方法未能充分利用辅助信息,例如属性信息.为此,本文提出了一种基于图注意力网络和属性嵌入的实体对齐方法,该方法使用图注意力网络对不同的知识图谱进行编码,引入注意力机制从实体应用到属性,在对齐阶段将结构嵌入和属性嵌入进行结合实现实体对齐效果的提升.在现实世界的3个真实数据集上对本文模型进行了验证,实验结果表明提出的方法在很大程度上优于基准的实体对齐方法.     

基于双向对齐与属性信息的跨语言实体对齐

实体对齐表示在不同的知识图谱中查找引用相同现实身份的实体。目前主流的基于图嵌入的实体对齐方法中的对齐实体通常具有相似的属性,有效利用属性信息可提升实体对齐效果,同时由于不同知识图谱之间的知识分布差异,仅考虑单个方向的对齐预测会导致预测结果出现偏差。针对上述问题,提出一种改进的跨语言实体对齐方法。利用融合属性信息的双向对齐图卷积网络模型,将前馈神经网络编码实体对应的属性信息与初始的实体嵌入相结合,得到联合属性信息的实体表示,并使用双向对齐机制实现跨语言的实体对齐预测。在3个跨语言数据集上的实验结果表明,该方法通过融合更多的知识图谱信息增强了实体表示能力,并且利用双向对齐机制缓解了数据分布差异问题,相比基于图嵌入的实体对齐方法整体性能更优。     

基于联合知识表示学习的多模态实体对齐

基于知识表示学习的实体对齐方法是将多个知识图谱嵌入到低维语义空间,通过计算实体向量之间的相似度实现对齐.现有方法往往关注文本信息而忽视图像信息,导致图像中实体特征信息未得到有效利用.对此,提出一种基于联合知识表示学习的多模态实体对齐方法(ITMEA).该方法联合多模态(图像、文本)数据,采用TransE与TransD相结合的知识表示学习模型,使多模态数据能够嵌入到统一低维语义空间.在低维语义空间中迭代地学习已对齐多模态实体之间的关系,从而实现多模态数据的实体对齐.实验结果表明,ITMEA在WN18-IMG数据集中能够较好地实现多模态实体对齐.     

Multi-modal knowledge graphs representation learning via multi-headed self-attention

Traditional knowledge graphs (KG) representation learning focuses on the link information between entities, and the effectiveness of learning is influenced by the complexity of KGs. Considering a multi-modal knowledge graph (MKG), due to the introduction of considerable other modal information(such as images and texts), the complexity of KGs further increases, which degrades the effectiveness of representation learning. To resolve this solve the problem, this study proposed the multi-modal knowledge graphs representation learning via multi-head self-attention (MKGRL-MS) model, which improved the effectiveness of link prediction by adding rich multi-modal information to the entity. We first generated a single-modal feature vector corresponding to each entity. Then, we used multi-headed self-attention to obtain the attention degree of different modal features of entities in the process of semantic synthesis. In this manner, we learned the multi-modal feature representation of entities. New knowledge representation is the sum of traditional knowledge representation and an entity’s multi-modal feature representation. Simultaneously, we successfully train our model on two existing models and two different datasets and verified its versatility and effectiveness on the link prediction task.     

异构大数据环境中高效率知识融合方法的研究

知识融合是知识图谱技术的关键环节,而传统机器学习算法较难满足异构大数据环境中知识融合的准确性及实时性需求.提出一种结合概念漂移检测算法与无监督反向验证算法的高可靠、低复杂度知识融合方法.该方法利用贝叶斯估计进行实体对齐与属性融合的同时,周期性进行基于孤立深林算法的概念漂移检测与基于自组织映射网络的反向实体消歧,以此有效...     

FactChain:一个基于区块链的众包知识融合系统

知识图谱作为诸多人工智能应用的关键,受到学术界和工业界的广泛关注.当前的知识图谱一般由特定组织构建并维护,以RDF转储文件或SPARQL查询接口的方式提供知识访问服务,这种中心化的管理方式存在不能持久化访问的弊端.具体来说,一旦服务提供者单点崩溃,用户就无法以可靠的方式获取知识.此外,知识因时效性可能需要更新,不同来源的知识之间可能存在冲突,传统的知识图谱构建维护方式难以有效地处理这些问题.区块链技术以其分布式存储与共识机制,为知识图谱的分布式构建与管理提供了新思路.FactChain是一个基于区块链的知识管理系统,具有为知识的多源共享与融合建立全新的去中心化生态的潜力.使用联盟链作为底层架构,由区块链、组织和参与人三层结构组成.通过区块链上的智能合约编程实现融合多源冲突知识的真值验证算法,具有在组织层面实现并部署基于分布式应用的参与人管理、在本地局部本体与全局共享本体间建立映射以及结合链上与链下数据响应参与人查询请求等功能.     

关系敏感型多子图图神经网络的多模态实体对齐

作为融合多源异构知识图谱的主要手段, 实体对齐一般首先编码实体等图结构信息, 而后通过计算实体间相似度来获取对齐实体. 然而, 现存的多模态对齐方法往往直接引入预训练方法表达模态特征, 忽略了模态间的融合以及模态特征与图结构间的融合. 因此, 本文提出一种关系敏感型的多子图图神经网络(RAMS)方法. 通过多子图图神经网络编码方法对模态信息与图结构进行结合并获得实体表征, 通过跨域相似度计算得到对齐结果. 广泛且多角度的实验证明了本文所提出的模型在准确率、效率、鲁棒性方面均超过了基线模型.     

基于知识图谱全局和局部特征的复杂问答方法

近年来,研究者已经提出多种方法来解决知识库问答(KBQA)中的复杂问题,并取得一定成果.然而,由于语义构成的复杂性以及可能存在推理路径的缺失,复杂问题的求解效果依然不佳.为了更好地解决这类问题,提出基于知识图谱全局和局部特征的问答方法——CGL-KBQA.所提方法利用知识嵌入技术提取知识图谱整体的拓扑结构和语义特征作为候选实体节点的全局特征,根据实体表示和问句表示将复杂问答建模为复合的三元组分类任务.同时,将图谱在搜索过程生成的核心推导路径作为局部特征,结合问句的语义相似性来构建候选实体不同维度特征,最终形成混合特征评分器.由于最终推理路径可能缺失,采用基于无监督的多重聚类方法设计了聚类器模块,进而根据候选实体的两类特征表示直接生成最终答案簇,这使得非完全知识图谱问答成为可能.实验结果表明,所提方法在两个常见KBQA数据集上均取得不错的效果,特别是在图谱知识不完全的情况下也具备非常好的效果.     

细粒度苹果病虫害知识图谱构建研究

鉴于现有农业知识图谱对病虫害防治相关实体、关系刻画不够细致的问题,以苹果病虫害知识图谱构建为例,研究细粒度农业知识图谱的构建方法。对苹果病虫害知识的实体类型和关系种类进行细粒度定义,共划分出19种实体类别和22种实体关系,以此为基础标注并构建了苹果病虫害知识图谱数据集AppleKG。使用APD-CA模型对苹果病虫害领域命名实体进行识别,使用ED-ARE模型对实体关系进行抽取。实验结果表明,该文模型在命名实体识别和关系抽取两项子任务中的F1值分别达到了93.08%和94.73%。使用Neo4j数据库对知识图谱进行了存储和可视化,并就细粒度苹果病虫害知识图谱可以为精准病虫害信息查询、智能辅助诊断等下游任务提供底层技术支撑进行了讨论。     

气象记录档案知识图谱构建

为提升气象档案管理和社会化利用能力,提出了一种气象记录档案知识图谱构建方法.以安徽省馆藏气象记录档案资源为基础,通过自顶向下的方式设计概念层及层次关系来构建本体库,基于本体库对接实体构建知识模型,分别采取D2RQ、图像识别和定制包装器对不同存储格式的档案进行知识抽取构建数据层,通过建立同义词库等来完成知识融合,利用My...     

知识图谱在海洋领域的应用及前景分析综述

知识图谱主要用于从复杂数据中抽取出关键信息以生成关系网络,其对于复杂关系出色的识别能力以及对于数据较强的描述能力使得知识图谱技术具有很高的应用价值.为给知识图谱在海洋领域的应用提供理论支撑,对知识图谱相关技术进行了总体概述.阐述Citespace文献分析工具的出色应用,针对海洋领域半结构化和非结构化数据抽取技术进行了系...     

成果地质资料知识图谱构建与可视化

知识图谱技术在行业领域的运用越来越广, 因此研究知识图谱技术在成果地质资料领域中的运用, 解决到馆用户的精确查询和可视化问题变得更加重要. 本文以成果地质资料为研究对象, 利用爬虫技术, 爬取成果地质资料中的矿产、地理区域、组织机构等实体信息. 结合知识图谱相关技术, 设计成果地质资料知识图谱地质实体和关系, 经过命名实体识别、关系抽取和属性抽取, 构建成果地质资料实体266787个, 关系306686个. 使用Neo4j图形化数据库存储知识图谱来提高地质资料的查询性能, 方便到馆用户的查询. 该研究可以为知识图谱在成果地质资料上面的应用提供理论支撑.     

基于带注意力机制CNN的联合知识表示模型

知识表示学习在自然语言处理领域获得了广泛关注,尤其在实体链指、关系抽取及自动问答等任务上表现优异。然而,大部分已有的表示学习模型仅利用知识库中的结构信息,无法很好地处理新的实体或关联事实极少的实体。为解决该问题,该文提出了引入实体描述信息的联合知识表示模型。该模型先利用卷积神经网络编码实体描述,然后利用注意力机制来选择文本中的有效信息,接着又引入位置向量作为补充信息,最后利用门机制联合结构和文本的向量,形成最终的联合表示。实验表明,该文的模型在链路预测和三元组分类任务上与目前最好的模型性能相近。     

基于贝叶斯网络的实体属性补全

属性是实体的重要组成部分,因此实体属性的获取是知识图谱构建的关键步骤。由哈尔滨工业大学社会计算与信息检索研究中心推出的开放域中文知识图谱《大词林》是通过从文本中自动挖掘实体及实体间的关系构建而成的,因此为《大词林》中缺少属性的实体添加属性也成为必须研究的问题之一。该文提出了一种解决方案: 基于贝叶斯网络的概率统计模型,通过上位词概念与属性之间的依赖关系和实体与上位词概念的依赖关系来自动地为《大词林》中没有属性的实体添加属性,并与相似度计算方法对比证明了其有效性,可大规模提高《大词林》的属性覆盖率。     

球坐标建模语义分层的知识图谱补全方法

知识图谱是真实世界三元组的结构化表示。通常,三元组表示形式为（头实体,关系,尾实体）,这表示头实体和尾实体通过特定关系相互联系。针对知识图谱中广泛存在的数据稀疏问题,提出一种球坐标建模语义分层的知识图谱补全方法。使用球坐标系对实体和关系进行建模表示,以进行链接预测。具体来说,半径坐标旨在对不同层级的实体进行建模,半径较小的实体级别越高;角度坐标旨在区分相同层级的实体,即模长相等而角度不同的实体。该方法将实体映射到球坐标系中,可以有效建模知识图谱中普遍存在的语义分层现象。实验中,采用公开数据集WN18RR、FB15K-237与YAGO3-10进行相关的链接预测实验。实验结果表明,在WN18RR中,平均倒数排名（Mean Reciprocal Rank）比RotatE提高3.6%,Hit@10比RotatE提高1.9%;在FB15K-237中,平均倒数排名（Mean Reciprocal Rank）比ConvKB提高4.8%,Hit@10比ConvKB提高3.5%。实验证明球坐标建模语义分层的知识图谱补全方法可以有效提高三元组预测准确度。     

面向医学知识图谱的可视化方法设计与实现

随着人工智能技术的迅速发展和医学数据资源的大规模增长,面向医学领域的知识图谱受到越来越多的关注,知识图谱可视化旨在借助点和边等图形特征形象化地展示知识图谱中的实体、关系及相互之间的结构,便于非专业用户阅读和使用知识图谱.该文提出并实现了一种面向医学知识图谱的多视图、交互式可视化方法及系统,该系统包括医学实体分类的层级结...     

核电厂设备知识图谱辅助应用技术研究

为利用智能化技术辅助核电厂现场维修和故障分析工作,作为企业开展精细化管理和高质量发展的重要依托,对已有数据进行分析利用已成为核电行业的共识。文章对知识图谱技术进行研究,分析设备故障知识图谱的应用模式,研究图谱的构建过程和应用场景。文章对知识获取、实体识别、关系抽取、知识融合、知识存储、知识服务等关键环节进行研究,分析提出设备故障知识图谱的潜在应用场景和具体实施路径,评估开展图谱构建与应用的工作难点,最后对知识图谱在核电厂设备管理上的应用方向和内容进行了探讨。