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基于超图的时间归纳逻辑推理

机器学习 2024-05-07 v2 人工智能 计算机科学中的逻辑

摘要

归纳逻辑推理是图分析中的一项基本任务,旨在从数据中泛化模式。该任务已使用归纳逻辑编程(ILP)等技术在传统图表示(如知识图谱(KGs))上得到广泛研究。现有 ILP 方法假设从具有静态事实和二元关系的 KGs 中学习。除 KGs 外,图结构广泛存在于其他应用中,如过程指令、场景图和程序执行。虽然 ILP 对这些应用有益,但将其应用于那些图并非易事:它们比 KGs 更复杂,通常涉及时间戳和 n 元关系,实际上是一种带有时间事件的超图。在这项工作中,我们提出时间归纳逻辑推理(TILR),一种在时序超图上进行推理的 ILP 方法。为实现超图推理,我们引入了多起点随机 B-游走,一种新颖的超图遍历方法。通过将其与路径一致性算法结合,TILR 从时间和关系数据中泛化学习逻辑规则。为解决超图基准缺失的问题,我们创建并发布了两个时序超图数据集:YouCook2-HG 和 nuScenes-HG。在这些基准上的实验表明,TILR 相较于多种强基线具有更优的推理能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.05051,
  title  = {Temporal Inductive Logic Reasoning over Hypergraphs},
  author = {Yuan Yang and Siheng Xiong and Ali Payani and James C Kerce and Faramarz Fekri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.05051},
  year   = {2024}
}