[發(fā)明專利]一種基于多種語義的知識圖譜表示學(xué)習(xí)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611189576.2
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN107885760B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常亮;栗永芳;祝曼麗;古天龍;徐周波
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號: G06F16/28
• 分類號: G06F16/28;G06F40/30
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

1.一種基于多種語義的知識圖譜表示學(xué)習(xí)方法，其特征是，包括如下步驟：

步驟1、根據(jù)關(guān)系的不同語義定義關(guān)系矩陣，通過關(guān)系矩陣定義打分函數(shù)來表示知識圖譜中實(shí)體與關(guān)系之間的相互關(guān)聯(lián)；其中實(shí)體表示信息檢索、數(shù)據(jù)挖掘或數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域中存在的事物或抽象概念，在知識圖譜中用節(jié)點(diǎn)表示，關(guān)系表示信息檢索、數(shù)據(jù)挖掘或數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域中實(shí)體與實(shí)體之間存在著某種聯(lián)系，在知識圖譜中用節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的有向連線表示；

步驟11、定義優(yōu)化目標(biāo)為：

hM_r+r＝tM_r

其中，M_r＝αM_h+(1-α)M_t；

步驟12、利用實(shí)體向量與關(guān)系向量之間基于翻譯的模型，定義衡量關(guān)系和實(shí)體對之間相互關(guān)聯(lián)的打分函數(shù)；其中實(shí)體向量與關(guān)系向量之間基于翻譯的模型為TransE或TransH；

當(dāng)采用的是TransE的能量函數(shù)時(shí)，則打分函數(shù)f為：

當(dāng)采用的是TransH的能量函數(shù)時(shí)，那么打分函數(shù)f為：

步驟2、通過損失函數(shù)將實(shí)體向量與關(guān)系向量和關(guān)系矩陣聯(lián)系起來，并最小化損失函數(shù)，以學(xué)習(xí)關(guān)系的不同語義下實(shí)體向量和關(guān)系向量，達(dá)到優(yōu)化目標(biāo)；

步驟21、定義損失函數(shù)為：

其中，[f(h,r,t)+γ-f(h′,r,t′)]₊＝max(0,f(h,r,t)+γ-f(h′,r,t′))；

步驟22、最小化損失函數(shù)，學(xué)習(xí)得到知識圖譜中每個(gè)實(shí)體向量和關(guān)系向量及其之間的相互聯(lián)系；

上述式中，h表示頭實(shí)體，t表示尾實(shí)體，r表示頭實(shí)體h和尾實(shí)體t的關(guān)系；M_r是關(guān)系矩陣，M_h是根據(jù)頭實(shí)體定義的投影矩陣，M_t是根據(jù)尾實(shí)體定義的投影矩陣；α是用來確定關(guān)系矩陣的參數(shù)；l_hr為頭實(shí)體h沿超平面的法向量投影到對應(yīng)關(guān)系r對應(yīng)的超平面上的頭實(shí)體向量，l_tr為尾實(shí)體t沿超平面的法向量投影到對應(yīng)關(guān)系r對應(yīng)的超平面上的尾實(shí)體向量，l_r為關(guān)系空間中關(guān)系r對應(yīng)的關(guān)系向量；L₁為L₁距離，L₂為L₂距離；γ為設(shè)定的邊界值；(h,r,t)表示知識圖譜的三元組即正例三元組，f(h,r,t)表示正例三元組的關(guān)聯(lián)函數(shù)，S(h,r,t)表示正例三元組集合；(h′,r,t′)表示隨機(jī)替換掉頭實(shí)體h和尾實(shí)體t所構(gòu)建的負(fù)例三元組，f(h′,r,t′)表示負(fù)例三元組的關(guān)聯(lián)函數(shù)，S′(h,r,t)表示負(fù)例三元組集合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多種語義的知識圖譜表示學(xué)習(xí)方法，其特征是，步驟11中，參數(shù)α的取值范圍為α∈(0,1)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多種語義的知識圖譜表示學(xué)習(xí)方法，其特征是，步驟22中，采用隨機(jī)梯度下降方法最小化損失函數(shù)。