• RotatE
  • What is RotatE ?
  • Motivation
  • Model
  • Negative sampling
  • Loss function
  • Experiments
  • Others
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RotatE

paper:RotatE: Knowledge Graph Embedding by Relational Rotation in Complex Space

What is RotatE ?

本文是北大和加拿大的研究团队发表在 ICLR 2019 上的文章，提出了 RotatE（Rotation Embedding）模型，主要思想是将实体表示为复向量，关系视为从头实体指向尾实体的旋转（Rotation）。

Motivation

RotatE 模型的提出主要为了建模三种关系:对称/非对称（symmetry）、反向关系（inverse）、关系组合（composition）。

注意，这里的对称关系指的就是自反关系，是针对一个关系而言的。比如：我是人，人是我。

inverse 关系是针对两个关系而言的。比如：父子关系。

文章中给出了其他模型对于这几种关系的实现情况，如下图所示。

可以看到，TransE 是不能够建模对称关系的。

Model

RotatE 是复空间模型，希望 truth triplet 满足：

其中 o 的运算为 Harmad product ，具体的运算法则为：

将给定向量/矩阵的同行同列对应的元素乘在一起，形成一个新的向量/矩阵。

RotatE 利用了欧拉公式，将关系视为从头实体向尾实体的旋转。

并且文章中给出了一维嵌入的示图。

实体和关系的表示完成后，距离函数的定义如下：

Negative sampling

文章中还提出了 self-adversarial 的负采样方法，根据特定的概率分布和当前已嵌入的模型来采样负样本。

Loss function

最终的 loss 函数为

注意到 Loss 函数中有负采样的分布概率。

Experiments

实验做了 链接预测 、关系分类

link prediction：

relation category ：

另外，文章还将之前的模型用 self-adversarial 采样方法重新做了一遍实验，得到新的结果。

Others

附录中还给出了为什么 RotatE 可以建模这三种关系的证明：

Summary

RotatE 的主要思想是将实体表示为复向量，关系视为从头实体指向尾实体的旋转，主要为了建模 对称/反对称、相反、组合 这三种关系，并提出了 self-adversarial 负采样方法，在指标上都超过了以往的模型。

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