Universal Representation Learning of Knowledge Bases by Jointly Embedding Instances and Ontological Concepts

作者: 李成江

来源: KDD 2019

发布日期: 2019-08-09

JOIE是一种联合知识图谱实例和本体概念的通用表示学习方法,通过跨视图关联模型和内部视图模型对知识图谱进行多方面的表示学习,旨在保留实例和概念的丰富信息及它们之间的层次结构。实验结果表明,JOIE在知识图谱补全和实体分类任务上表现优异。

许多大规模知识图谱将知识组织成两个视图:以抽象概念和常识概念组成的本体视图,和以本体概念实例化的特定实体组成的实例视图。

现有的知识图谱表示方法仅侧重于其中一个视角下的知识表示,JOIE使用跨视图关联模型(Cross-view Association Model)和内部视图模型(Intra-view Model)对知识图谱进行多方面的表示学习,得到的嵌入表示具备(1)本体视图和实例视图各自的知识结构,和(2)本体视图自身与实例间的层次结构。

许多大规模知识图谱都具备两个视图下的知识:以抽象概念(例如:Person、Artist)及概念间关系(例如:isA、livesIn)组成的本体视图,和以实例(例如:Barack Obama)与实例间关系(例如:has_award)组成的实例视图。

当前的知识表示方法大多只对两个视图中的一个进行了设计,而同时对两个视图的知识进行建模则有利于:(1)保留实例表示的丰富信息;(2)概念对实例的高度概括性,利于对极少被观察到的实例进行分类。

但联合考虑实例与概念也会带来如下挑战:(1)实例与概念、关系(实例间关系)与元关系(概念间关系)往往在词形上有很大差异但又存在语义相关,使得现有方法难以同时对次进行建模;(2)现有的实例与概念间的上下位关系(isA)就实例规模而言是很少的,而链接两个视图最重要的就是isA关系;(3)实例视图的规模比概念规模要大很多,且概念间存在层次结构。

针对以上挑战,作者提出使用跨视图关联模型(Cross-view Association Model)和内部视图模型(Intra-view Model)对知识图谱进行多方面的表示学习方法JOIE。跨视图关联模型注重将实例与概念进行关联,内部视图模型则注重实例视图内部的实例、本体视图内部的概念各自的结构学习。实验分析方面,由于现有方法大多只关注对一个视图的知识建模,缺少融合两个视图特点的公开评测数据。

所以作者从YAGO和DBpedia构建了两个更符合真实知识图谱结构的数据集YAGO26K-906和DB111K-174。数据集的相关信息统计如下:作者使用如上所述的数据集在知识图谱补全(KG Triple Completion)和实体分类(Entity Typing)两个任务上对JOIE的性能进行了评测。

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