利用TransR方法实现对知识图谱的实体和关系嵌入成向量并输出结果python代码实现

时间: 2024-01-30 09:01:51 浏览: 48
好的,以下是利用TransR方法实现对知识图谱的实体和关系嵌入成向量并输出结果的Python代码实现: ``` import numpy as np import tensorflow as tf # 定义TransR模型 class TransR: def __init__(self, n_entity, n_relation, dim_e, dim_r, margin, learning_rate): self.n_entity = n_entity self.n_relation = n_relation self.dim_e = dim_e self.dim_r = dim_r self.margin = margin self.learning_rate = learning_rate # 定义实体向量和关系向量 self.entity_embedding = tf.get_variable('entity_embedding', [n_entity, dim_e], initializer=tf.contrib.layers.xavier_initializer()) self.relation_embedding = tf.get_variable('relation_embedding', [n_relation, dim_r], initializer=tf.contrib.layers.xavier_initializer()) # 定义投影矩阵 self.projection_matrix = tf.get_variable('projection_matrix', [dim_r, dim_e], initializer=tf.contrib.layers.xavier_initializer()) # 定义三元组的头实体、关系和尾实体 self.head = tf.placeholder(tf.int32, [None]) self.relation = tf.placeholder(tf.int32, [None]) self.tail = tf.placeholder(tf.int32, [None]) # 定义训练过程 self.pos_score = self._calc_score(self.head, self.relation, self.tail) self.neg_head = tf.placeholder(tf.int32, [None]) self.neg_tail = tf.placeholder(tf.int32, [None]) self.neg_head_score = self._calc_score(self.neg_head, self.relation, self.tail) self.neg_tail_score = self._calc_score(self.head, self.relation, self.neg_tail) self.loss = tf.reduce_sum(tf.maximum(0.0, self.pos_score - self.neg_head_score + self.margin) + tf.maximum(0.0, self.pos_score - self.neg_tail_score + self.margin)) self.optimizer = tf.train.AdamOptimizer(self.learning_rate) self.train_op = self.optimizer.minimize(self.loss) # 定义分数计算函数 def _calc_score(self, h, r, t): h_e = tf.nn.embedding_lookup(self.entity_embedding, h) r_e = tf.nn.embedding_lookup(self.relation_embedding, r) t_e = tf.nn.embedding_lookup(self.entity_embedding, t) proj = tf.matmul(r_e, self.projection_matrix) h_proj = tf.matmul(h_e, proj) t_proj = tf.matmul(t_e, proj) score = tf.reduce_sum(tf.square(h_proj + r_e - t_proj), axis=1) return score # 定义训练函数 def train(self, sess, pos_triplets, neg_head_triplets, neg_tail_triplets): feed_dict = { self.head: pos_triplets[:, 0], self.relation: pos_triplets[:, 1], self.tail: pos_triplets[:, 2], self.neg_head: neg_head_triplets[:, 0], self.neg_tail: neg_tail_triplets[:, 2] } _, loss = sess.run([self.train_op, self.loss], feed_dict=feed_dict) return loss # 定义测试函数 def test(self, sess, triplets): feed_dict = { self.head: triplets[:, 0], self.relation: triplets[:, 1], self.tail: triplets[:, 2] } score = sess.run(self.pos_score, feed_dict=feed_dict) return score # 定义训练数据和测试数据 train_triplets = np.array([ [0, 0, 1], [0, 1, 2], [1, 0, 2], [2, 1, 0], [1, 1, 1], [2, 0, 1], [2, 1, 2], [1, 2, 0] ], dtype=np.int32) test_triplets = np.array([ [0, 2, 1], [1, 1, 0], [2, 2, 0] ], dtype=np.int32) # 定义TransR模型参数 n_entity = 3 n_relation = 3 dim_e = 3 dim_r = 3 margin = 1.0 learning_rate = 0.01 # 定义训练模型和测试模型 train_model = TransR(n_entity, n_relation, dim_e, dim_r, margin, learning_rate) test_model = TransR(n_entity, n_relation, dim_e, dim_r, margin, learning_rate) # 训练模型 with tf.Session() as sess: sess.run(tf.global_variables_initializer()) for i in range(1000): neg_head_triplets = np.array([(np.random.randint(0, n_entity), r, t) for h, r, t in train_triplets]) neg_tail_triplets = np.array([(h, r, np.random.randint(0, n_entity)) for h, r, t in train_triplets]) loss = train_model.train(sess, train_triplets, neg_head_triplets, neg_tail_triplets) if i % 100 == 0: print('epoch %d, loss %.2f' % (i, loss)) # 测试模型 pos_score = test_model.test(sess, test_triplets) print('test score:', pos_score) # 输出所有实体和关系的嵌入向量 entity_embedding = sess.run(train_model.entity_embedding) relation_embedding = sess.run(train_model.relation_embedding) print('entity embedding:') print(entity_embedding) print('relation embedding:') print(relation_embedding) ``` 以上代码实现了一个简单的TransR模型,并使用训练数据进行了模型的训练。在训练过程中,我们采用负采样的方式生成负样本并进行训练。训练完成后,我们使用测试数据进行模型的测试,并输出所有实体和关系的嵌入向量。

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