知识图谱推理方法概述
知识图谱是一种把实体和关系从现实世界映射到计算机世界的方法,可以帮助计算机理解现实世界中的复杂关系。知识图谱中的实体和关系之间相互依赖,例如:A与B是两个实体,但在某一个特定的上下文环境下,A与B可以是两个不同的实体。而在这种情况下,A和B之间有依赖关系,A和C之间也存在依赖关系。在这种情况下,知识图谱需要完成三个任务:实体识别、关系推理。
知识图谱推理任务主要有两个:一是对知识图谱中的实体进行匹配和去重;二是对知识图谱中的三元组进行关系推理。下面我们将分别对知识图谱推理这两个任务进行介绍。
知识图谱推理实体识别是指从知识图谱中提取出实体,并将其标注到数据库中。知识图谱推理实体识别的任务可以分为两种类型,一种是基于规则的实体识别,另一种是基于机器学习的实体识别。对于知识图谱推理规则型实体识别任务,可以通过制定规则,如给定一句话“A比B高”,然后从知识图谱中抽取出A、B、C三个实体;对于机器学习型实体识别任务,可以使用已有的机器学习算法进行训练,然后从知识图谱推理中抽取出知识图谱中的三元组。
知识图谱中的实体和关系是相互关联的,但是不同的实体和关系之间可能存在不同的依赖关系。例如:A与B之间存在依赖关系,但A与C之间也存在依赖关系。而这种不同的依赖关系导致了知识图谱中存在大量的冗余信息。为了解决这个问题,需要进行知识图谱中实体和关系的匹配和去重,即把不满足要求的实体和关系从知识图谱中删除或替换掉。我们将通过两个方面来实现这个任务:一是利用关系抽取方法进行实体抽取;二是利用模式匹配方法进行实体匹配。
已知三个重要的知识图谱推理任务。其中,知识图谱推理的实体匹配和去重都是比较简单的任务,目前已经有很多工作在这两个任务上进行研究;知识图谱推理的三元组推理在知识图谱中属于比较复杂的任务,目前的研究工作也比较少。
接下来,我们将对知识图谱中三元组推理的相关研究进行总结。首先我们介绍了常见的三元组推理算法,包括基于规则的算法、基于图学习的算法和基于图神经网络的算法;其次我们介绍了知识图谱中实体匹配和去重的研究工作;最后我们介绍了关系推理领域的研究工作。从知识图谱中实体匹配和去重两个任务可以看出,知识图谱推理面临着很多挑战,比如实体的类型不唯一、存在歧义和不完备性、关系数据量少等。
在搜索引擎中,搜索结果是通过知识图谱进行组织的,可以搜索出与查询相关的信息,从而帮助用户了解更多关于查询的信息;
在智能客服中,可以将实体信息转换为问答形式,从而使机器人能够回答用户的问题;
- 在智能推荐系统中,可以实现基于用户兴趣和标签的个性化推荐;
- 在自然语言处理中,可以完成语义检索等任务;
- 在医疗领域,帮助医生更好地理解病人的症状和体征;
- 在金融领域,知识图谱可以帮助银行和证券公司更好地理解客户和客户之间的关系。
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