موضوع مقاله: تعبیه گراف دانش | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # تعبیه گراف دانش | مقدمه: نمایش برداری موجودیت‌ها و روابط می‌تواند برای مقاصد مختلف یادگیری ماشین استفاده شود. | ## بخش 1: تعبیه گراف دانش | نمودارهای دانش (KGs) با استفاده از نمایش تعبیه شده آنها می‌توانند برای کاربردهای مختلفی مانند پیش‌بینی پیوند، طبقه‌بندی سه‌گانه، شناسایی موجودیت، خوشه بندی و استخراج رابطه استفاده شوند. یک حقیقت، سه‌گانه‌ای به صورت است که در آن، ارتباطی میان ابتدا یا سر و انتها یا دم برقرار می‌کند. با استفاده از این نمایش ساختاریافته، می‌توان پس از چند مرحله اصلاح، بخشی از دانش جدید را از آن استنتاج کرد. با این حال، امروزه، مردم برای استفاده از آنها در یک برنامه واقعی باید با پراکندگی داده ها و ناکارآمدی محاسباتی دست و پنجه نرم کنند. تعبیه یک نمودار دانش، هر موجودیت و رابطه یک نمودار دانش را به بردار با یک بعد معین ( یا بعد تعبیه)، ترجمه می‌کند. مجموعه بردارهای جاسازی شده برای همه موجودیت ها و روابط در نمودار دانش، نمایش متراکم و کارآمدتری از دامنه است که می تواند به راحتی برای بسیاری از وظایف مختلف استفاده شود. تعبیه گراف دانش با چهار جنبه مختلف مشخص می‌شود: فضای بازنمایی: فضایی با تعداد بعد کم که موجودیت ها و روابط در آن نمایش داده می‌شوند. مدل‌های رمزگذاری: روشی که در آن بازنمایی تعبیه‌شده موجودیت‌ها و روابط با یکدیگر تعامل دارند. اطلاعات اضافی: هر گونه اطلاعات اضافی که از نمودار دانش حاصل می‌شود و می‌تواند نمایش تعبیه شده را غنی کند. معمولاً برای هر اطلاعات اضافی، یک تابع امتیازدهی موقت در تابع امتیازدهی عمومی ادغام می‌شود. فرایند تعبیه همه مدل‌های مختلف جاسازی نمودار دانش تقریباً از یک روش برای یادگیری معنای معنایی حقایق پیروی می‌کنند. | ## بخش 2: تعبیه گراف دانش | در ابتدا، برای یادگیری یک نمایش تعبیه شده از یک نمودار دانش، بردارهای تعبیه شده موجودیت ها و روابط به مقادیر تصادفی مقداردهی اولیه می‌شوند. سپس، با شروع از یک مجموعه آموزشی تا رسیدن به یک شرط توقف، الگوریتم به طور مداوم تعبیه‌ها را بهینه می‌کند. برای هر تکرار، یک دسته از اندازه از مجموعه آموزشی نمونه‌برداری می‌شود و برای هر سه‌گانه‌ای از دسته، یک واقعیت خراب تصادفی نمونه برداری می‌شود، (منظور از واقعیت خراب تصادفی، یعنی سه‌گانه‌ای که یک واقعیت درست و واقعی را در نمودار دانش نشان نمی‌دهد.) فساد سه‌گانه شامل جایگزینی سر یا دم (یا هر دو) سه گانه با موجودیت دیگری است که واقعیت را نادرست می کند. سه گانه اصلی و سه گانه خراب در دسته آموزشی اضافه می‌شوند و سپس جاسازی ها به روز می‌شوند و یک تابع امتیازدهی را بهینه می‌کنند. در پایان الگوریتم، تعبیه‌های آموخته شده باید معنای معنایی را از سه‌گانه استخراج کرده و حقایق واقعی را به درستی در نمودار دانش مشاهده نکرده باشند. سادگی شاخص ها آنها را برای ارزیابی عملکرد یک الگوریتم جاسازی حتی در مقیاس بزرگ بسیار مناسب می کند. با فرض داشتن Q به عنوان مجموعه‌ای از تمام پیش‌بینی‌های رتبه‌بندی شده یک مدل، می‌توان سه شاخص عملکرد مختلف را تعریف کرد: Hits@K Hits@K یا به طور خلاصه، H@K، یک شاخص عملکرد است که احتمال یافتن پیش‌بینی صحیح را در اولین K پیش‌بینی‌های برتر مدل اندازه‌گیری می‌کند. Hits@K منعکس کننده دقت یک مدل تعبیه شده برای پیش بینی رابطه بین دو سه‌گانه به درستی است. کاربردها وظایف یادگیری ماشین تکمیل نمودار دانش (KGC) مجموعه‌ای از تکنیک‌ها برای استنتاج دانش از نمایش نمودار دانش تعبیه‌شده است. به طور خاص، این تکنیک یک استنتاج سه‌گانه موجودیت یا رابطه گمشده را تکمیل می‌کند. وظایف فرعی مربوطه، پیش‌بینی پیوند یا موجودیت (یعنی حدس زدن یک موجودیت از جاسازی موجودیت دیگر سه‌گانه و رابطه) و پیش‌بینی رابطه (یعنی پیش‌بینی معقول‌ترین رابطه‌ای که دو موجودیت را به هم متصل می‌کند) نامیده می‌شوند. | ## بخش 3: تعبیه گراف دانش | با فرض داده شدن یک سه‌گانه، مدل آموزش دیده معقول بودن سه‌گانه را با استفاده از تعبیه برای تعیین درست یا نادرست بودن یک سه گانه ارزیابی می‌کند. خوشه‌بندی برنامه دیگری است که از نمایش تعبیه شده یک نمودار دانش پراکنده برای متراکم کردن نمایش موجودیت های معنایی مشابه در یک فضای دو بعدی استفاده می‌کند. کاربردهای مخصوص دنیای واقعی استفاده از جاسازی گراف دانش به طور فزاینده‌ای در بسیاری از کاربردها فراگیر شده است. در مورد سیستم‌های توصیه گر، استفاده از جاسازی نمودار دانش می‌تواند بر محدودیت‌های یادگیری تقویتی معمول غلبه کند. با این حال، تکنیک‌های نمودار دانش می‌توانند با استفاده از نموداری که قبلاً بر روی دانش قبلی از همبستگی آیتم ساخته شده است و استفاده از تعبیه برای استنباط از آن توصیه، این مسئله را برطرف کند. استفاده مجدد از دارو، استفاده از یک داروی قبلاً تأیید شده است، اما برای یک هدف درمانی متفاوت از آنچه در ابتدا برای آن طراحی شده بود. می توان از وظیفه پیش بینی پیوند برای استنباط جدید بین یک داروی موجود و یک بیماری با استفاده از یک نمودار دانش زیست پزشکی ساخته شده با استفاده از در دسترس بودن ادبیات عظیم و پایگاه های داده زیست پزشکی استفاده کرد. مدل‌ها با فرض داده‌ شدن مجموعه‌ای از سه‌گانه‌ها (یا حقایق) به صورت ، نمودار تعبیه دانش برای هر موجودیت و رابطه حاضر در داده‌ها، یک نمایش برداری پیوسته می‌سازد، که همان مدل ماست. متناظر با سه‌گانه‌ای با مشخصات و است که بیانگر بعد تعبیه برای موجودیت‌ها و برابر بعد تعبیه برای روابط است. مدل تجزیه تنسور تجزیه تنسور خانواده‌ای از مدل‌های تعبیه گراف دانش است که از یک ماتریس چند بعدی برای نشان دادن یک نمودار دانش استفاده می‌کند، که به دلیل شکاف‌های نمودار دانش که یک دامنه خاص را به طور کامل توصیف می‌کند، تا حدی قابل شناخت است. مدل‌های دو خطی این خانواده از مدل‌ها از یک معادله خطی برای تعبیه ارتباط بین موجودیت‌ها از طریق یک رابطه استفاده می‌کنند. | ## جمع‌بندی | مدل‌های هندسی فضای هندسی تعریف شده توسط این خانواده از مدل‌ها، این رابطه را به عنوان یک تبدیل هندسی بین ابتدا و انتهای یک واقعیت و حقیقت رمزگذاری می‌کند.