本文轉(zhuǎn)載自公眾號機器之心，選自 THUNLP。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

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清華大學(xué)自然語言處理實驗室近日發(fā)布了 OpenKE 平臺，整合了 TransE、TransH、TransR、TransD、RESCAL、DistMult、HolE、ComplEx 等算法的統(tǒng)一接口高效實現(xiàn)，以及面向 WikiData 和 Freebase 預(yù)訓(xùn)練知識表示模型。該項目旨在為開發(fā)者與研究人員提供便利。

• 項目鏈接：http://openke.thunlp.org

• GitHub：https://github.com/thunlp/OpenKE

OpenKE 是一個開源的知識表示學(xué)習(xí)平臺，由 THUNLP 基于 TensorFlow 工具包開發(fā)。在 OpenKE 中，我們提供了快速和穩(wěn)定的工具包，包括最流行的知識表示學(xué)習(xí)（knowledge representation learning，KRL）方法。該框架具有容易拓展和便于設(shè)計新的知識表示學(xué)習(xí)模型的特點。

該框架有如下特征：

• 擁有配置多種訓(xùn)練環(huán)境和經(jīng)典模型的簡易接口；

• 對高性能 GPU 訓(xùn)練進行加速和內(nèi)存優(yōu)化；

• 高效輕量級的 C++實現(xiàn)，用于快速部署和多線程加速；

• 現(xiàn)有大規(guī)模知識圖譜的預(yù)訓(xùn)練嵌入，可用于多種相關(guān)任務(wù)；

• 長期維護以修復(fù) bug，滿足新需求。

基準(zhǔn)測試

一些數(shù)據(jù)集如 FB15K、FB13、WN18 和 WN11 通常用于知識表示學(xué)習(xí)的基準(zhǔn)測試。我們以 FB15K 和為 WN18 為例介紹我們的框架的輸入文件的格式。

數(shù)據(jù)集有以下五種格式：

• train.txt：訓(xùn)練文件，每行以 (e1, e2, rel) 格式書寫，第一行是三元組的數(shù)量；

• valid.txt：驗證文件，和 train.txt 格式一樣；

• test.txt：測試文件，和 train.txt 格式一樣；

• entity.txt：所有的實體和對應(yīng)的 id，每行一個實體及其 id；

• relation2id.txt：所有的關(guān)系和對應(yīng)的 id，每行一個關(guān)系及其 id。

還可以從以下地址下載原始數(shù)據(jù)：

FB15K、WN18：https://everest.hds.utc.fr/doku.php?id=en:transe

相關(guān)論文：Translating Embeddings for Modeling Multi-relational Data（2013）

FB13、WN11：http://cs.stanford.edu/~danqi/data/nips13-dataset.tar.bz2

相關(guān)論文：Reasoning With Neural Tensor Networks for Knowledge Base Completion

工具包

我們提供了多個知識表示學(xué)習(xí)的工具包，包括以下四個資源庫：

OpenKE

這是一個基于 TensorFlow 的知識表示學(xué)習(xí)（KRL）的高效實現(xiàn)。我們使用 C++實現(xiàn)了一些基礎(chǔ)操作，如數(shù)據(jù)預(yù)處理和負采樣。每一個特定的模型都用 TensorFlow 和 Python 接口實現(xiàn)，因此能方便地在 GPU 上運行模型。

OpenKE 提供了訓(xùn)練和測試多種 KRL 模型的簡易接口，無需在冗余數(shù)據(jù)處理和內(nèi)存控制上花費太多功夫。OpenKE 實現(xiàn)了一些經(jīng)典和高效的模型用于支持知識表示學(xué)習(xí)，這些模型包括：

• TransE

http://papers.nips.cc/paper/5071-translating-embeddings-for-modeling-multi-relational-data.pdf

• TransH

https://www.aaai.org/ocs/index.php/AAAI/AAAI14/paper/viewFile/8531/8546

• TransR

https://www.aaai.org/ocs/index.php/AAAI/AAAI15/paper/viewFile/9571/9523/

• TransD

http://anthology.aclweb.org/P/P15/P15-1067.pdf

• RESCAL

http://www.icml-2011.org/papers/438_icmlpaper.pdf

• DistMult

https://arxiv.org/pdf/1412.6575.pdf

• HolE

https://www.aaai.org/ocs/index.php/AAAI/AAAI16/paper/viewFile/12484/11828

• ComplEx

http://proceedings.mlr.press/v48/trouillon16.pdf

我們提供了訓(xùn)練這些模型的教程：http://openke.thunlp.org/index/documentation。

此外，我們還使用一些簡單的例子展示了如何基于 OpenKE 構(gòu)建一個新模型。

Github 鏈接：https://github.com/thunlp/OpenKE

KB2E

KB2E 是一些知識嵌入模型的早期實現(xiàn)，我們之前的研究中使用了很多資源。這些代碼將被逐漸納入新框架 OpenKE。這是一個基礎(chǔ)且穩(wěn)定的知識圖譜嵌入工具包，包括 TransE、TransH、TransR 和 PTransE。該工具包的實現(xiàn)遵循模型的原始文件設(shè)置，使其在研究實驗中保持穩(wěn)定。

GitHub 鏈接：https://github.com/thunlp/KB2E

Fast-TransX

這是 TransE 及其擴展模型用于知識表示學(xué)習(xí)的高效輕量級實現(xiàn)，包括 TransH、TransR、TransD、TranSparse 和 PTransE。整個框架的底層設(shè)計為實現(xiàn)加速作出改變，且該框架支持多線程訓(xùn)練。Fast-TransX 旨在使用 OpenKE 框架實現(xiàn)快速、簡單的部署。

GitHub 鏈接：https://github.com/thunlp/Fast-TransX

TensorFlow-TransX

OpenKE 基于 TensorFlow 的簡易版，包括 TransE、TransH、TransR 和 TransD。與 Fast-TransX 類似，TensorFlow-TransX 旨在避免使用 OpenKE 框架產(chǎn)生的復(fù)雜封裝。

GitHub 鏈接：https://github.com/thunlp/TensorFlow-TransX

預(yù)訓(xùn)練嵌入

現(xiàn)有大規(guī)模知識圖譜使用 OpenKE 對嵌入進行預(yù)訓(xùn)練（目前都通過 TransE 進行訓(xùn)練。必要時會介紹更多模型）。

知識圖譜和嵌入包括以下五個文件：

• 實體的嵌入：知識圖譜中每個實體的嵌入。數(shù)據(jù)是二進制格式，每一行有一個嵌入。每一行用大量連續(xù)浮點表示這一行的嵌入。

• 關(guān)系嵌入：知識圖譜中每一個關(guān)系的嵌入。數(shù)據(jù)是二進制格式，每一行有一個嵌入。每一行用大量連續(xù)浮點表示這一行的嵌入。

• Triple2id：知識圖譜的知識三元組與對應(yīng)序列號之間的映射。每一行有一個三元組和序列號，二者用一個 tab 隔開。

• Entity2id：知識圖譜的實體與對應(yīng)序列號之間的映射。每一行有一個實體和序列號，二者用一個 tab 隔開。

• Relation2id：知識圖譜的關(guān)系與對應(yīng)序列號之間的映射。每一行有一個關(guān)系和序列號，二者用一個 tab 隔開。

文件描述和下載鏈接：

Wikidata：http://openke.thunlp.org/download/wikidata

Freebase：http://openke.thunlp.org/download/freebase

如何閱讀二進制文件：

• Python

#Python codes to read the binary files.

import numpy as np

vec = np.memmap(filename , dtype='float32', mode='r')

• C/C++

//C(C++) codes to read the binary files.

#include <cstring>

#include <cstdio>

#include <cstdlib>

#include <sys/mman.h>

#include <fcntl.h>

#include <unistd.h>

#include <sys/stat.h>

struct stat statbuf;

int fd;

float* vec;

int main() {

?if(stat(filename, &statbuf)!=-1) {

? ?fd = open("relation2vec.bin", O_RDONLY);

? ?vec = (float*)mmap(NULL, statbuf.st_size, PROT_READ, MAP_PRIVATE, fd, 0);

?}

?return 0;

}

本文為機器之心編譯，轉(zhuǎn)載請聯(lián)系機器之心公眾號獲得授權(quán)。

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OpenKG.CN

中文開放知識圖譜（簡稱OpenKG.CN）旨在促進中文知識圖譜數(shù)據(jù)的開放與互聯(lián)，促進知識圖譜和語義技術(shù)的普及和廣泛應(yīng)用。

點擊閱讀原文，進入 OpenKG 博客。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的技术动态 | 清华大学开源OpenKE：知识表示学习平台的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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