17 天前

基于子图推理的时序知识图谱问答

{Evangelos Kanoulas, Xinyi Li, Jinzhi Liao, Xiang Zhao, Ziyang Chen}
摘要

知识图谱问答(Knowledge Graph Question Answering, KGQA)近年来受到广泛关注,众多创新方法相继提出,但针对时序知识图谱问答(Temporal KGQA)的研究仍相对较少。现有大多数时序KGQA方法主要集中在语义或时间层面的匹配,缺乏对时间约束进行推理的能力。本文提出一种基于子图的模型,用于回答时序知识图谱(Temporal Knowledge Graph, TKG)上的复杂问题,其设计灵感来源于人类认知机制。该方法名为子图时序推理(SubGraph Temporal Reasoning, SubGTR),包含三个核心模块:隐式知识提取、相关事实检索与子图逻辑推理。首先,利用时序知识图谱中存储的背景知识对问题进行重述,以显式化时间约束;其次,在TKG中搜索相关实体,并初步评估其相关性得分;最后,通过时序逻辑对时间约束进行量化并加以应用,从而得出最终答案。为评估所提模型,我们在多个时序问答基准上开展实验。研究发现,现有基准中包含大量伪时序问题(pseudo-temporal questions),为此我们提出了一个经过筛选的改进版本——Complex-CronQuestions,该数据集源自CronQuestions,能更有效地检验模型在复杂时序问题上的推理能力。实验结果表明,SubGTR在CronQuestions与Complex-CronQuestions两个基准上均达到了当前最优性能。此外,与现有时序KGQA方法相比,本模型在应对实体冷启动(entity cold-start)问题方面也展现出更优的表现。