Knowledge Graph Large Language Model (KG-LLM) for Link Prediction

KG-LLM:知识图谱链接预测的大型语言模型
本文介绍了一种名为KG-LLM的新框架,用于知识图谱的链接预测。该框架将结构化知识图谱转换为自然语言提示,通过微调大型语言模型(LLM)来增强多跳链接预测。实验表明,KG-LLM提高了模型的泛化能力,尤其是在处理预训练中未见过的任务时。未来的工作将关注模型的推理过程、指令流程优化和提示质量过滤,以提升预测准确性和可靠性。

本文是LLM系列文章,针对《Knowledge Graph Large Language Model (KG-LLM) for Link Prediction》的翻译。

用于链接预测的知识图谱大语言模型(KG-LLM)

摘要

预测知识图谱(KG)中的多个链接是知识图谱分析领域的一个挑战,由于自然语言处理(NLP)和KG嵌入技术的进步,这一挑战越来越容易解决。本文介绍了一种新的方法,即知识图谱大型语言模型框架(KG-LLM),它利用了关键的NLP范式。我们使用我们的方法将结构化知识图谱数据转换为自然语言,然后使用这些自然语言提示来微调大型语言模型(LLM),以增强KGs中的多跳链接预测。通过将KG转换为自然语言提示,我们的框架旨在识别和学习实体的潜在表示及其相互关系。为了显示KG-LLM框架的有效性,我们在该框架内微调了三个领先的LLM,同时使用非ICL和ICL任务进行全面评估。此外,我们还探讨了该框架为LLM提供零样本功能以处理以前看不见的提示的潜力。我们的实验发现,我们的方法的性能可以显著提高模型的泛化能力,从而确保在不熟悉的场景中进行更精确的预测。

1 引言

2 相关工作

3 方法

4 实验

5 结论和未来工作

我们的研究介绍了知识图谱大型语言模型框架(KGLLM框架),作为知识图谱分析中多跳生成预测任务的一种很有前途的解决方案。通过利用思想链(CoT)和指令微调(IFT)等技术,KG-LLM框架处理的模型大大提高了KG相关任务中预测的准确性。总体而言,消融框架模型在多跳链路预测任务中表现出相对较低的性能,而上下文学习(ICL)的引入进一步阻碍了其性能。然而,无论是否使用ICL,KG-LLM框架模型在多跳链路预测任务中都表现

### Knowledge Graph Link Prediction Frameworks for Retrieval and Reading Knowledge graph link prediction involves predicting missing links or relationships between entities within a knowledge graph. For this purpose, several frameworks have been developed to enhance both retrieval and reading capabilities. #### 1. TransE Model TransE is one of the foundational models used in knowledge graph embedding methods. It represents each entity and relation as vectors in low-dimensional space where the score function measures how well a triplet $(h,r,t)$ holds by computing $f_r(h,t)=||\mathbf{e}_h+\mathbf{r}-\mathbf{e}_t||_2$[^1]. This model assumes that relations can be translated from head entities to tail entities through vector addition operations. #### 2. Convolutional Knowledge Graph Embeddings (ConvE) ConvE extends traditional embeddings like TransE by incorporating convolution layers over subject-predicate pairs before applying fully connected layers followed by reshaping into two-dimensional matrices. The scoring mechanism uses these transformed representations alongside object embeddings via element-wise multiplication and subsequent summation across all dimensions[^2]. ```python import torch.nn.functional as F from torch import nn class ConvE(nn.Module): def __init__(self, num_entities, num_relations, embedding_dim=200): super(ConvE, self).__init__() self.entity_embeddings = nn.Embedding(num_entities, embedding_dim) self.relation_embeddings = nn.Embedding(num_relations, embedding_dim) def forward(self, sub, rel): e_s = self.entity_embeddings(sub).view(-1, 1, 10, 20) # Example reshape r = self.relation_embeddings(rel).view(-1, 1, 10, 20) # Example reshape stacked_inputs = torch.cat([e_s, r], dim=-1) x = F.relu(stacked_inputs) return x ``` #### 3. ComplEx Model ComplEx addresses limitations found in earlier approaches such as inability to handle symmetric/antisymmetric properties effectively. By introducing complex-valued embeddings instead of real numbers only, it allows modeling asymmetric interactions more accurately while maintaining computational efficiency similar to simpler models[^3]. For applications requiring advanced reasoning tasks beyond simple triplets, architectures combining neural networks with symbolic logic offer promising solutions not covered directly here but worth exploring further based on specific requirements.
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

UnknownBody

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付:¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足,请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值