基于開放知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系推斷技術(shù)研究.pdf

1、在大數(shù)據(jù)時(shí)代，不僅需要獲取越來越多的數(shù)據(jù)，更需要從數(shù)據(jù)中挖掘有用的知識(shí)?；诖笠?guī)模知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系推斷是利用知識(shí)網(wǎng)絡(luò)挖掘出實(shí)體之間的隱含關(guān)系，為信息檢索、關(guān)系推薦、智能問答等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供支持。根據(jù)實(shí)體關(guān)系是否隨時(shí)間變化，可將關(guān)系推斷分為靜態(tài)關(guān)系推斷和動(dòng)態(tài)關(guān)系推斷。動(dòng)態(tài)關(guān)系推斷可進(jìn)一步分為非時(shí)序動(dòng)態(tài)關(guān)系推斷和時(shí)序動(dòng)態(tài)關(guān)系推斷，前者僅推斷出關(guān)系是否存在，后者在推斷關(guān)系是否產(chǎn)生的同時(shí)識(shí)別出關(guān)系的產(chǎn)生時(shí)間，得到關(guān)系產(chǎn)生的時(shí)序。傳統(tǒng)的實(shí)體關(guān)系推斷技

2、術(shù)難點(diǎn)可歸結(jié)于復(fù)雜多元異構(gòu)信息（如屬性信息、結(jié)構(gòu)信息、時(shí)間信息等）的關(guān)聯(lián)表示和綜合利用，而現(xiàn)有的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)模型難以有效地解決這些問題。為此，本文研究新的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)模型，在此基礎(chǔ)之上研究實(shí)體關(guān)系推斷技術(shù)。論文的主要研究成果如下：
　　（1）研究了知識(shí)網(wǎng)絡(luò)模型，針對(duì)傳統(tǒng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)模型無法充分描述復(fù)雜多元異構(gòu)信息的問題，提出一種開放知識(shí)網(wǎng)絡(luò)八元組模型，構(gòu)建了開放知識(shí)網(wǎng)絡(luò)（OpenKN）。開放知識(shí)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的點(diǎn)和邊都帶有時(shí)間、

3、空間、屬性等信息，并賦予一系列函數(shù)或算子。與傳統(tǒng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)相比，開放知識(shí)網(wǎng)絡(luò)具有開放、自適應(yīng)、可演化、可計(jì)算的優(yōu)勢(shì)，能夠有效描述復(fù)雜多元異構(gòu)信息，便于信息的深度挖掘。
　　（2）研究了靜態(tài)關(guān)系推斷，針對(duì)傳統(tǒng)方法僅利用網(wǎng)絡(luò)中單一的結(jié)構(gòu)信息導(dǎo)致無法充分刻畫關(guān)系特征的問題，提出一種基于開放知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)關(guān)系推斷方法。該方法利用開放知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中豐富的屬性信息，通過決策樹方法對(duì)屬性進(jìn)行選擇；然后，利用隨機(jī)游走的思想，計(jì)算關(guān)系路徑特征值；最后，

4、融合屬性和結(jié)構(gòu)兩方面的信息共同實(shí)現(xiàn)關(guān)系推斷。實(shí)驗(yàn)表明，與傳統(tǒng)的靜態(tài)關(guān)系推斷方法相比，新方法提高了推斷準(zhǔn)確率。
　　（3）研究了非時(shí)序動(dòng)態(tài)關(guān)系推斷，針對(duì)現(xiàn)有的有監(jiān)督推斷方法復(fù)雜度高、不適用于大數(shù)據(jù)環(huán)境的問題，提出一種基于開放知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的非時(shí)序關(guān)系推斷方法。該方法充分利用開放知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)間信息，將時(shí)間信息融入到混合背包模型中；然后，通過混合背包模型的求解，選出有意義的鏈接延展模式；最后，通過模式匹配得到推斷結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與當(dāng)前主

5、流的非時(shí)序動(dòng)態(tài)關(guān)系推斷方法相比，新方法取得了更高的準(zhǔn)確率，且該方法是一種無監(jiān)督學(xué)習(xí)的方法，計(jì)算復(fù)雜度較低，對(duì)于大數(shù)據(jù)的環(huán)境有較好適應(yīng)性。
　?。?）研究了時(shí)序動(dòng)態(tài)關(guān)系推斷，針對(duì)主流方法無法充分刻畫時(shí)間與結(jié)構(gòu)內(nèi)在關(guān)聯(lián)的問題，提出了一種基于開放知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)序動(dòng)態(tài)關(guān)系推斷方法。該方法利用開放知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中豐富的多元異構(gòu)信息，將時(shí)間信息融入到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征中；然后，利用邏輯回歸訓(xùn)練推斷模型，實(shí)現(xiàn)推斷關(guān)系是否產(chǎn)生的同時(shí)，推斷關(guān)系的產(chǎn)生時(shí)間。實(shí)驗(yàn)結(jié)