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持久同调能否为知识图谱补全方法的评估提供高效替代方案?

机器学习 2023-02-01 v2 代数拓扑

摘要

本文提出一种新方法 Knowledge Persistence\textit{Knowledge Persistence}KP\mathcal{KP}),用于更快评估知识图谱(KG)补全方法。当前基于排序的评估在 KG 规模下呈二次复杂度,导致评估时间长并随之产生高碳足迹。KP\mathcal{KP} 通过拓扑数据分析(具体使用持久同调)来表示 KG 补全方法的拓扑结构,从而解决该问题。持久同调的特性使 KP\mathcal{KP} 仅观察一小部分数据即可评估 KG 补全的质量。在标准数据集上的实验结果表明,所提度量与排序度量(Hits@N、MR、MRR)高度相关。性能评估显示 KP\mathcal{KP} 计算高效:在某些情况下,KG 补全方法的评估时间(验证+测试)已从 18 小时(使用 Hits@10)缩短至 27 秒(使用 KP\mathcal{KP}),且平均(跨方法与数据)将评估时间(验证+测试)减少了约 99.96%\textbf{99.96}\%

关键词

引用

@article{arxiv.2301.12929,
  title  = {Can Persistent Homology provide an efficient alternative for Evaluation of Knowledge Graph Completion Methods?},
  author = {Anson Bastos and Kuldeep Singh and Abhishek Nadgeri and Johannes Hoffart and Toyotaro Suzumura and Manish Singh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.12929},
  year   = {2023}
}

备注

To appear in proceedings of The Web Conference 2023 (WWW'23)