一种知识图谱推理方法、电子设备、存储介质及系统与流程

本发明涉及知识图谱领域，尤其涉及一种知识图谱推理方法、电子设备、存储介质及系统。

背景技术：

知识图谱(knowledgegraph)作为一种知识表示方法和数据管理模式，在自然语言处理、问题回答、信息检索等领域具有重要应用价值。知识图谱是结构化的语义知识库，用于以符号形式描述物理世界中的概念及其相互关系。

目前，针对知识图谱推理算法，提出三阶张量分解方法，有效应用于知识图谱推理，但是目前的推理方法在推理中并未考虑实体间路径关系，忽略实体间路径的传递性，推理性能受到一定制约。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种知识图谱推理方法，其能解决目前的推理方法在推理中并未考虑实体间路径关系，忽略实体间路径的传递性，推理性能受到一定制约的问题。

本发明的目的之二在于提供一种电子设备，其能解决目前的推理方法在推理中并未考虑实体间路径关系，忽略实体间路径的传递性，推理性能受到一定制约的问题。

本发明的目的之三在于提供一种存储介质，其能解决目前的推理方法在推理中并未考虑实体间路径关系，忽略实体间路径的传递性，推理性能受到一定制约的问题。

本发明的目的之四在于提供一种知识图谱推理系统，其能解决目前的推理方法在推理中并未考虑实体间路径关系，忽略实体间路径的传递性，推理性能受到一定制约的问题。

本发明的目的之一采用以下技术方案实现：

一种知识图谱推理方法，其特征在于包括：

空间转换，将知识图谱中的三元组集合嵌入转换到低维向量空间，所述三元组集合转换为向量矩阵，所述三元组集合包括实体对以及关系集合，所述向量矩阵包括实体矩阵以及关系矩阵；

查找关系路径，根据传播式启发式图搜索算法在所述低维向量空间中查找每个所述实体对之间的关系路径；

张量分解，根据知识图谱推理算法对所述关系路径进行张量分解并计算所述张量分解的损失函数值；

矩阵配对，根据所述分解损失函数值以及所述关系路径对所述实体矩阵与所述关系矩阵进行配对。

进一步地，还包括矩阵更新，采用最小二乘法更新所述向量矩阵中的实体对应的所述关系集合中的关系。

进一步地，所述实体对包括头实体对和尾实体对，所述关系集合为所述头实体对于所述尾实体对可能存在的关系集合，所述实体矩阵包括头实体对矩阵和尾实体对矩阵。

进一步地，所述查找关系路径具体为：根据传播式启发式图搜索算法在所述头实体矩阵中选择一个初始实体，通过随机游走方式使所述初始实体到达所述尾实体矩阵中并产生对应的关系路径。

进一步地，所述矩阵配对具体为：根据所述分解损失函数值以及所述关系路径在所述头实体矩阵中找出对应的头实体、所述尾实体矩阵中对应的尾实体以及所述关系矩阵中对应的关系并建立映射关系。

本发明的目的之二采用以下技术方案实现：

一种电子设备，其特征在于包括：处理器；

存储器；以及程序，其中所述程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由处理器执行，所述程序包括用于执行本发明的一种知识图谱推理方法。

本发明的目的之三采用以下技术方案实现：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行本发明的一种知识图谱推理方法。

本发明的目的之四采用以下技术方案实现：

一种知识图谱推理系统，其特征在于包括：

空间转换模块，所述空间转换模块用于将知识图谱中的三元组集合嵌入转换到低维向量空间，所述三元组集合转换为向量矩阵，所述三元组集合包括实体对以及关系集合，所述向量矩阵包括实体矩阵以及关系矩阵；

查找关系路径模块，所述查找关系路径模块用于根据传播式启发式图搜索算法在所述低维向量空间中查找每个所述实体对之间的关系路径；

张量分解模块，所述张量分解模块用于根据知识图谱推理算法对所述关系路径进行张量分解并计算所述张量分解的损失函数值。

进一步地，还包括矩阵配对模块，所述矩阵配对模块用于根据所述分解损失函数值以及所述关系路径对所述实体矩阵与所述关系矩阵进行配对。

进一步地，所述张量分解模块包括分解单元和计算单元，所述分解单元用于根据知识图谱推理算法对所述关系路径进行张量分解，所述计算单元用于计算所述张量分解的损失函数值。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明的一种知识图谱推理方法，包括空间转换，将知识图谱中的三元组集合嵌入转换到低维向量空间，所述三元组集合转换为向量矩阵，所述三元组集合包括实体对以及关系集合，所述向量矩阵包括实体矩阵以及关系矩阵；查找关系路径，根据传播式启发式图搜索算法在所述低维向量空间中查找每个所述实体对之间的关系路径；张量分解，根据知识图谱推理算法对所述关系路径进行张量分解并计算所述张量分解的损失函数值；矩阵配对，根据所述分解损失函数值以及所述关系路径对所述实体矩阵与所述关系矩阵进行配对；通过将知识图谱中的三元组集合转换到低维向量中得到向量矩阵，并根据传播式启发式图搜索算法在所述低维向量空间中查找每个所述实体对之间的关系路径，并采用知识图谱推理算法对关系路径进行张量分解，最终实现关系的配对，完成整个推理过程。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的一种知识图谱推理方法的流程图；

图2为本发明的一种知识图谱推理系统的模块框图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。在本实施例中，知识图谱(knowledgegraph)作为一种知识表示方法和数据管理模式，在自然语言处理、问题回答、信息检索等领域具有重要应用价值。知识图谱是结构化的语义知识库，用于以符号形式描述物理世界中的概念及其相互关系。其主要采用三元组形式(head，relation，tail)进行知识表示，head为头实体，tail为尾实体，relation为关系，实体之间通过关系相互联结，形成网状的知识结构。

如图1所示，本发明的一种知识图谱推理方法，具体包括以下步骤：

空间转换，将知识图谱中的三元组集合嵌入转换到低维向量空间，三元组集合转换为向量矩阵，三元组集合包括实体对以及关系集合，向量矩阵包括实体矩阵以及关系矩阵。实体对包括头实体对和尾实体对，关系集合为头实体对于尾实体对可能存在的关系集合，实体矩阵包括头实体对矩阵和尾实体对矩阵。

查找关系路径，根据传播式启发式图搜索算法在低维向量空间中查找每个实体对之间的关系路径。查找关系路径具体为：根据传播式启发式图搜索算法在头实体矩阵中选择一个初始实体，通过随机游走方式使初始实体到达尾实体矩阵中并产生对应的关系路径。

张量分解，根据知识图谱推理算法对关系路径进行张量分解并计算张量分解的损失函数值。

矩阵配对，根据分解损失函数值以及关系路径对实体矩阵与关系矩阵进行配对。

还包括矩阵更新，采用最小二乘法更新向量矩阵中的实体对应的关系集合中的关系。根据分解损失函数值以及关系路径在头实体矩阵中找出对应的头实体、尾实体矩阵中对应的尾实体以及关系矩阵中对应的关系并建立映射关系。

本发明提供一种电子设备，包括：处理器；

存储器；以及程序，其中程序被存储在存储器中，并且被配置成由处理器执行，程序包括用于执行本发明的一种知识图谱推理方法。

本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行本发明的一种知识图谱推理方法。

如图2所示，本发明还提供一种知识图谱推理系统，包括：

空间转换模块，空间转换模块用于将知识图谱中的三元组集合嵌入转换到低维向量空间，三元组集合转换为向量矩阵，三元组集合包括实体对以及关系集合，向量矩阵包括实体矩阵以及关系矩阵；

查找关系路径模块，查找关系路径模块用于根据传播式启发式图搜索算法在低维向量空间中查找每个实体对之间的关系路径；

张量分解模块，张量分解模块用于根据知识图谱推理算法对关系路径进行张量分解并计算张量分解的损失函数值。包括矩阵配对模块，矩阵配对模块用于根据分解损失函数值以及关系路径对实体矩阵与关系矩阵进行配对。张量分解模块包括分解单元和计算单元，分解单元用于根据知识图谱推理算法对关系路径进行张量分解，计算单元用于计算张量分解的损失函数值。

本发明的一种知识图谱推理方法，包括空间转换，将知识图谱中的三元组集合嵌入转换到低维向量空间，三元组集合转换为向量矩阵，三元组集合包括实体对以及关系集合，向量矩阵包括实体矩阵以及关系矩阵；查找关系路径，根据传播式启发式图搜索算法在低维向量空间中查找每个实体对之间的关系路径；张量分解，根据知识图谱推理算法对关系路径进行张量分解并计算张量分解的损失函数值；矩阵配对，根据分解损失函数值以及关系路径对实体矩阵与关系矩阵进行配对；通过将知识图谱中的三元组集合转换到低维向量中得到向量矩阵，并根据传播式启发式图搜索算法在低维向量空间中查找每个实体对之间的关系路径，并采用知识图谱推理算法对关系路径进行张量分解，最终实现关系的配对，完成整个推理过程。

以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。