知识图谱的实体含有属性应该如何嵌入成向量代码

时间: 2024-03-06 08:47:35 浏览: 38
嵌入实体和属性成向量的方法可以分为两类:基于统计的方法和基于神经网络的方法。下面分别介绍这两种方法的实现代码。 ### 基于统计的方法 #### 1. Word2Vec ```python from gensim.models import Word2Vec # 构建语料库 sentences = [["entity1", "property1", "value1"], ["entity2", "property2", "value2", "value3"], ["entity3", "property1", "value4"]] # 训练 Word2Vec 模型 model = Word2Vec(sentences, size=100, window=5, min_count=1, workers=4) # 获取实体和属性的向量表示 entity_vec = model.wv["entity1"] property_vec = model.wv["property1"] ``` #### 2. GloVe ```python from glove import Corpus, Glove # 构建语料库 sentences = [["entity1", "property1", "value1"], ["entity2", "property2", "value2", "value3"], ["entity3", "property1", "value4"]] # 创建 Corpus 对象并训练 GloVe 模型 corpus = Corpus() corpus.fit(sentences, window=5) glove = Glove(no_components=100, learning_rate=0.05) glove.fit(corpus.matrix, epochs=30, no_threads=4, verbose=True) # 获取实体和属性的向量表示 entity_vec = glove.word_vectors[glove.dictionary["entity1"]] property_vec = glove.word_vectors[glove.dictionary["property1"]] ``` ### 基于神经网络的方法 #### 1. TransE ```python import torch import torch.nn as nn # 定义 TransE 模型 class TransE(nn.Module): def __init__(self, entity_num, property_num, embedding_dim): super(TransE, self).__init__() self.entity_embeddings = nn.Embedding(entity_num, embedding_dim) self.property_embeddings = nn.Embedding(property_num, embedding_dim) nn.init.xavier_uniform_(self.entity_embeddings.weight.data) nn.init.xavier_uniform_(self.property_embeddings.weight.data) def forward(self, head, relation, tail): head_embedding = self.entity_embeddings(head) relation_embedding = self.property_embeddings(relation) tail_embedding = self.entity_embeddings(tail) score = torch.norm(head_embedding + relation_embedding - tail_embedding, p=2, dim=1) return score # 定义训练数据 triplets = [(0, 0, 1), (1, 1, 2), (2, 0, 3)] entity_num = 4 property_num = 2 # 训练 TransE 模型 model = TransE(entity_num, property_num, embedding_dim=50) criterion = nn.MarginRankingLoss(margin=1.0) optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=0.01) for epoch in range(100): for pos_triplet in triplets: pos_head, pos_relation, pos_tail = pos_triplet neg_triplet = (pos_head, 1 - pos_relation, pos_tail) pos_head, pos_relation, pos_tail = torch.tensor([pos_head]), torch.tensor([pos_relation]), torch.tensor([pos_tail]) neg_head, neg_relation, neg_tail = torch.tensor([neg_triplet[0]]), torch.tensor([neg_triplet[1]]), torch.tensor([neg_triplet[2]]) pos_score = model(pos_head, pos_relation, pos_tail) neg_score = model(neg_head, neg_relation, neg_tail) loss = criterion(pos_score, neg_score, torch.tensor([1.0])) optimizer.zero_grad() loss.backward() optimizer.step() # 获取实体和属性的向量表示 entity_vec = model.entity_embeddings(torch.tensor([0]))[0].detach().numpy() property_vec = model.property_embeddings(torch.tensor([0]))[0].detach().numpy() ``` #### 2. ConvE ```python import torch import torch.nn as nn import torch.nn.functional as F # 定义 ConvE 模型 class ConvE(nn.Module): def __init__(self, entity_num, property_num, embedding_dim, feature_map_size, dropout_rate): super(ConvE, self).__init__() self.entity_embeddings = nn.Embedding(entity_num, embedding_dim) self.property_embeddings = nn.Embedding(property_num, embedding_dim) self.conv = nn.Conv2d(1, feature_map_size, (3, 3), 1, 0, bias=True) self.fc = nn.Linear(feature_map_size * (embedding_dim - 2) * (embedding_dim - 2), embedding_dim) self.dropout = nn.Dropout(dropout_rate) nn.init.xavier_uniform_(self.entity_embeddings.weight.data) nn.init.xavier_uniform_(self.property_embeddings.weight.data) nn.init.xavier_uniform_(self.fc.weight.data) def forward(self, head, relation, tail): batch_size = head.size(0) head_embedding = self.entity_embeddings(head) relation_embedding = self.property_embeddings(relation) tail_embedding = self.entity_embeddings(tail) x = torch.cat([head_embedding, relation_embedding], dim=2).unsqueeze(1) x = F.relu(self.conv(x)).view(batch_size, -1) x = self.fc(x) x = self.dropout(x) score = torch.norm(x - tail_embedding, p=2, dim=1) return score # 定义训练数据 triplets = [(0, 0, 1), (1, 1, 2), (2, 0, 3)] entity_num = 4 property_num = 2 # 训练 ConvE 模型 model = ConvE(entity_num, property_num, embedding_dim=50, feature_map_size=10, dropout_rate=0.2) criterion = nn.MarginRankingLoss(margin=1.0) optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=0.01) for epoch in range(100): for pos_triplet in triplets: pos_head, pos_relation, pos_tail = pos_triplet neg_triplet = (pos_head, 1 - pos_relation, pos_tail) pos_head, pos_relation, pos_tail = torch.tensor([pos_head]), torch.tensor([pos_relation]), torch.tensor([pos_tail]) neg_head, neg_relation, neg_tail = torch.tensor([neg_triplet[0]]), torch.tensor([neg_triplet[1]]), torch.tensor([neg_triplet[2]]) pos_score = model(pos_head, pos_relation, pos_tail) neg_score = model(neg_head, neg_relation, neg_tail) loss = criterion(pos_score, neg_score, torch.tensor([1.0])) optimizer.zero_grad() loss.backward() optimizer.step() # 获取实体和属性的向量表示 entity_vec = model.entity_embeddings(torch.tensor([0]))[0].detach().numpy() property_vec = model.property_embeddings(torch.tensor([0]))[0].detach().numpy() ```

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